DE102011077155A1 - Abgasanlage - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasanlage (1) für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem eine Abgasströmung (3) führenden gebogenen Rohrabschnitt (2), der einen Eintrittsbereich (4) und einen Austrittsbereich (5) aufweist, und mit einem Injektor (7) zum Einbringen eines flüssigen Reduktionsmittels (8) in die Abgasströmung (3), der über ein Anschlussrohr (10) so an den Rohrabschnitt (2) angeschlossen ist, dass der Injektor (7) das Reduktionsmittel (8) durch das Anschlussrohr (10) hindurch in einen zwischen Eintrittsbereich (4) und Austrittsbereich (5) liegenden Einbringbereich (13) des Rohrabschnitts (2) in Richtung zum Austrittsbereich (5) in die Abgasströmung (3) einbringen kann.
Die Gefahr einer Kristallisation des Reduktionsmittels (8) lässt sich reduzieren mit einer Rückströmplatte (14), die im Rohrabschnitt (2) stromauf des Einbringbereichs (13) angeordnet ist, die sich mit ihrer Längsrichtung (21) in Richtung Austrittsbereich (5) geneigt zu einer Strömungsrichtung erstreckt, welche die Abgasströmung (3) im Eintrittsbereich (4) aufweist, und die seitlich von der Abgasströmung (3) umströmbar ist.
Die Gefahr einer Kristallisation des Reduktionsmittels (8) lässt sich reduzieren mit einer Rückströmplatte (14), die im Rohrabschnitt (2) stromauf des Einbringbereichs (13) angeordnet ist, die sich mit ihrer Längsrichtung (21) in Richtung Austrittsbereich (5) geneigt zu einer Strömungsrichtung erstreckt, welche die Abgasströmung (3) im Eintrittsbereich (4) aufweist, und die seitlich von der Abgasströmung (3) umströmbar ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Rückströmplatte für eine derartige Abgasanlage.
- Zur Reduzierung von Stickoxydemissionen von Brennkraftmaschinen ist es bekannt, in einer Abgasanlage der Brennkraftmaschine einen SCR-Katalysator anzuordnen, in dem eine selektive katalytische Reduktion durchführbar ist. Durch Zumessen eines geeigneten Reduktionsmittels stromauf des SCR-Katalysators können die Stickoxyde zu Stickstoff und Kohlendioxid reduziert werden. Ein geeignetes Reduktionsmittels ist dabei eine wässrige Harnstofflösung. Durch Thermolyse und Hydrolyse kann der Harnstoff zu Ammoniak transformiert werden, der am SCR-Katalysator eine effektive Umsetzung der Stickoxyde in Stickstoff und Kohlendioxyd ermöglich.
- Problematisch ist beim Einbringen der wässrigen Harnstofflösung der Umstand, dass im heißen Abgas der Wasseranteil des eingespritzten Gemischs rascher verdampft als der Harnstoffanteil, sodass es vorkommen kann, dass sich aufkonzentrierter Harnstoff an vergleichsweise kalten Wänden der Abgasanlage ansammelt und dort kristallisiert. Bei der Kristallisierung können Nebenprodukte, wie z. B. Biuret und Melamin, entstehen, die sich nicht mehr oder nicht mehr so einfach abbauen lassen. Derartige Rückstände führen zu einer Verunreinigung der Abgasanlage und können deren Funktion beeinträchtigen. Ferner reduzieren diese Ablagerungen die Effektivität der Abgasreinigung, da ein Teil des Harnstoffs nicht zur Bildung von Ammoniak zur Verfügung steht.
- Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Abgasanlage der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass die Gefahr einer Auskristallisation des Harnstoffs reduziert ist.
- Dieses Problem wird bei der vorliegenden Erfindung insbesondere durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einem Rohrabschnitt, der zum Führen einer Abgasströmung dient und der einen Eintrittsbereich und einen Austrittsbereich aufweist, eine Rückströmplatte stromauf eines Einbringbereichs anzuordnen, der sich zwischen dem Eintrittsbereich und dem Austrittsbereich befindet und in dem ein Injektor ein flüssiges Reduktionsmittel, insbesondere wässrige Harnstofflösung, einbringt. Die Rückströmplatte erzeugt im Einbringbereich eine Rückströmung der Abgasströmung, also eine Verwirbelung, die dazu führt, dass die eingebrachten Tröpfchen des Reduktionsmittels verwirbelt und verkleinert werden, wodurch sich ihre relative Oberfläche vergrößert, was eine rasche Verdampfung des Reduktionsmittels begünstigt. Des Weiteren bewirkt die Rückströmung, dass sich das eingebrachte Reduktionsmittel – wenn überhaupt – bevorzugt an der Rückströmplatte anlagert, die jedoch einer direkten Beaufschlagung durch die Abgasströmung ausgesetzt ist, sodass die Rückströmplatte üblicherweise eine Temperatur besitzt, die zu hoch ist für eine Kristallisation des Harnstoffs. Die Gefahr einer Auskristallisierung des Harnstoffs kann dadurch erheblich reduziert werden.
- Zweckmäßig ist die Rückströmplatte im Rohrabschnitt so angeordnet, dass sie sich mit ihrer Längsrichtung in Richtung des Austrittsbereichs geneigt zu einer Strömungsrichtung erstreckt, welche die Abgasströmung im Eintrittsbereich aufweist. Ferner ist die Rückströmplatte im Rohrabschnitt zweckmäßig so positioniert, dass sie seitlich, also quer zur ihrer Längsrichtung von der Abgasströmung umströmbar ist. Die Rückströmplatte durchquert somit stromauf des Einbringbereichs den durchströmbaren Querschnitt des Rohrabschnitts mit einer mehr oder weniger ausgeprägten Anstellung gegenüber der Abgasströmung und ist dabei seitlich umströmbar, um die Rückströmung in der Abgasströmung zu erzeugen. Während eine Anströmseite oder Vorderseite oder Luvseite der Rückströmplatte der ankommenden Abgasströmung ausgesetzt ist, ist eine davon abgewandte Abströmseite oder Rückseite oder Leeseite dem Einbringbereich zugewandt. In der Folge kann das Reduktionsmittel nicht direkt von der ankommenden Abgasströmung getroffen werden. Vielmehr erzeugt die Abgasströmung, welche die Rückströmplatte seitlich umströmt, ausgeprägte Wirbelwalzen, die im Einbringbereich so rotieren, dass sie das eingesprühte Reduktionsmittel in Richtung Rückströmplatte antreiben. Auf diese Weise kann effektiv eine Kontaktierung des Reduktionsmittels z. B. mit einer Wandung des Rohrabschnitts vermieden werden.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Injektor über ein Anschlussrohr an den Rohrabschnitt angeschlossen, sodass der Injektor das Reduktionsmittel durch das Anschlussrohr hindurch in den Einbringbereich in Richtung zum Austrittsbereich in die Abgasströmung einbringt.
- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Rückströmplatte eine Anströmfläche und eine Abströmfläche aufweisen, die von einem dem Anschlussrohr zugewandten Plattenanfang, einem dem Austrittsbereich zugewandten Plattenende und zwei sich vom Plattenanfang zum Plattenende erstreckenden Plattenseitenrändern eingefasst sind. Die Anströmfläche ist dabei der Abgasströmung ausgesetzt und bildet die Luvseite der Rückströmplatte. Im Unterschied dazu ist die Abströmfläche dem Einbringbereich zugewandt und bildet die Leeseite der Rückströmplatte. Die seitliche Umströmung der Rückströmplatte erfolgt hauptsächlich im Bereich der Plattenseitenränder.
- Die Plattenseitenränder können sich insbesondere im Wesentlichen geradlinig erstrecken. Sie verlaufen dabei zweckmäßig nicht parallel zueinander, sondern divergieren vom Plattenanfang zum Plattenende, sodass ihr Abstand voneinander vom Plattenanfang zum Plattenende zunimmt.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann eine quer zur Längsrichtung und quer zur Strömungsrichtung der Abgasströmung gemessene Breite der Rückströmplatte in Richtung Austrittsende zunehmen. Insbesondere nimmt somit der Abstand zwischen den Plattenseitenrändern in der Längsrichtung der Rückströmplatte vom Plattenanfang zum Plattenende zu.
- Die Positionierung der Rückströmplatte im gebogenen Rohrabschnitt erfolgt dabei so, dass die Anströmseite einer Bogeninnenseite des Rohrabschnitts zugewandt ist, während die Abströmseite einer Bogenaußenseite des Rohrabschnitts zugewandt ist. Die Bogeninnenseite weist einen kleineren Bogenradius auf als die Bogenaußenseite.
- Durch die Geometrie der Rückströmplatte lässt sich eine effektive Wirbelbildung realisieren, ohne dass der Durchströmungswiderstand des Rohrabschnitts allzu stark ansteigt. In einem der Bogenaußenseite zugeordneten Anfangsbereich bildet die Rückströmplatte nur einen vergleichsweise geringen Strömungswiderstand, dem der Hauptanteil der Abgasströmung ausgesetzt ist.
- Zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher die Rückströmplatte quer zur Längsrichtung zum Einbringbereich hin konkav gewölbt ist bzw. weg vom Einbringbereich konvex gewölbt ist. Eine derartige Profilierung der Rückströmplatte fördert die Ausbildung der Rückströmwirbel an der Rückseite bzw. Abströmseite der Rückströmplatte.
- Zweckmäßig ist der Injektor so konfiguriert, dass er das Reduktionsmittel in Form eines Sprühkegels einbringt, der in der Sprührichtung divergiert.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann sich die Rückströmplatte mit ihrer Längsrichtung im Wesentlichen parallel zu einer der Rückströmplatte zugewandten Mantellinie des Sprühkegels erstrecken. Insbesondere soll dabei die Formulierung „im Wesentlichen“ Abweichungen von ±20% zulassen. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass sich die Rückströmplatte in ihrer Längsrichtung in einem Winkel verbreitert, der im Wesentlichen gleich dem Kegelwinkel des Sprühkegels ist. Auch hier soll die Formulierung „im Wesentlichen“ insbesondere Abweichungen von ±20% erfassen. Durch die Adaption der Geometrie und/oder der Anordnung der Rückströmplatte an die Geometrie des Sprühkegels kann eine besonders effektive Verwirbelung des eingesprühten Reduktionsmittels realisiert werden, wobei gleichzeitig nur ein vergleichsweise geringer Durchströmungswiderstand entsteht.
- Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Rückströmplatte an einem dem Anschlussrohr zugewandten Plattenanfang am Rohrabschnitt befestigt sein. Hierdurch ergibt sich eine Lagefixierung für die Rückströmplatte am Rohrabschnitt. Zweckmäßig kann dabei die Rückströmplatte am Plattenanfang eine Befestigungskonsole aufweisen, über welche die Rückströmplatte am Rohrabschnitt befestigt ist. Mit Hilfe einer derartigen Befestigungskonsole lässt sich die Rückströmplatte besonders einfach am Rohrabschnitt befestigen. Bspw. kann im Bereich der Befestigungskonsole eine Punktverschweißung realisiert werden. Ebenso ist es möglich, an der Befestigungskonsole wenigstens einen Vorsprung auszuformen, der in einen Schlitz eingreift, der in eine Wand des Rohrabschnitts eingebracht ist und der insbesondere diese Wand durchdringen kann. Auf diese Weise vereinfacht sich eine Fixierung der Rückströmplatte von außen am Rohrabschnitt.
- Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Rückströmplatte an einem dem Anschlussrohr zugewandten Plattenanfang eine Lücke zum Rohrabschnitt bzw. an dessen Wandung aufweisen. Hierdurch kann die Rückströmplatte auch am Plattenanfang von der Abgasströmung umströmt werden. Eine derartige Lücke kann insbesondere im Bereich der zuvor genannten Befestigungskonsole realisiert werden, wobei die Befestigungskonsole dann den Abstand zwischen Plattenanfang und Rohrabschnitt seitlich überbrückt. Insbesondere kann die Rückströmplatte am Plattenanfang eine Ablenkkontur aufweisen, die den die Lücke durchströmenden Abgasstrom in das Anschlussrohr hinein ablenkt. Durch diese Maßnahme kann insbesondere die Gefahr reduziert werden, dass sich Reduktionsmittel am Injektor oder am Anschlussrohr ablagert und kristallisiert.
- Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Rückströmplatte an einem dem Austrittsbereich zugewandten Plattenende im Austrittsbereich freistehend angeordnet sein oder lose am Rohrabschnitt anliegen. Auf diese Weise kann die Rückströmplatte thermisch bedingte Relativbewegungen gegenüber dem Rohrabschnitt durchführen, wodurch die Entstehung mechanischer Spannungen vermieden werden kann.
- Vorteilhaft ist dabei eine Weiterbildung, bei welcher die Rückströmplatte an ihrem Plattenende eine lose am Rohrabschnitt anliegende Stützstruktur aufweist. Mit Hilfe dieser Stützstruktur kann die Lagepositionierung der Rückströmplatte im Bereich ihres Plattenendes verbessert werden. Zweckmäßig kann dabei vorgesehen sein, dass die Stützstruktur ringförmig oder ringsegmentförmig ausgestaltet ist und sich dabei in der Umfangsrichtung des Rohrabschnitts im Austrittsbereich erstreckt. Zweckmäßig ist dabei die ringförmige oder ringsegmentförmige Kontur der Stützstruktur an die Geometrie des zylindrischen Austrittsbereichs des Rohrabschnitts adaptiert, wodurch eine flächige Kontaktierung und somit eine effektive Abstützung realisierbar ist.
- Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Rückströmplatte zumindest eine randseitige Ausnehmung und/oder zumindest eine Öffnung aufweisen, die eine Durchströmung der Rückströmplatte ermöglicht. Mit Hilfe einer derartigen Ausnehmung bzw. Öffnung kann der Anstieg des Strömungswiderstands des Rohrabschnitts reduziert werden, der mit dem Einbringen der Rückströmplatte einhergeht. Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform kann dabei vorgesehen sein, die Rückströmplatte perforiert auszugestalten, also mit einer Vielzahl von Öffnungen zu versehen. Sofern nur eine randseitige Ausnehmung vorhanden ist, kann diese zweckmäßig abströmseitig, also am Plattenende angeordnet sein.
- Besonders vorteilhaft handelt es sich bei der Rückströmplatte um ein aus einem Stück hergestelltes Blechformteil.
- Die Rückströmplatte kann gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform an ihrer Anströmfläche und/oder an ihrer Abströmfläche eine Schutzbeschichtung zum Schutz der Rückströmplatte vor mechanischen und/oder chemischen Einflüssen aufweisen. Beispielsweise erhöht eine solche Schutzbeschichtung die Festigkeit der Rückströmplatte gegenüber aufprallende Tropfen. Zusätzlich oder alternativ kann die Schutzbeschichtung beispielsweise vor Korrosion oder anderen chemischen Angriffen schützen.
- Wie bereits weiter oben angedeutet kann die Fixierung der Rückströmplatte am Rohrabschnitt mittels einer mechanischen Verbindung realisiert werden. Beispielsweise durch eine Steckverbindung, die mit einer Schweißverbindung und/oder mit einer Klemmverbindung kombiniert sein kann. Es ist klar, dass die Fixierung der Rückströmplatte am Rohrabschnitt auch durch eine beliebige andere mechanische Verbindung oder Steckverbindung oder Schweißverbindung oder Klemmverbindung realisierbar ist.
- Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Rückströmplatte für eine derartige Abgasanlage.
- Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
- Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
- Es zeigen, jeweils schematisch,
-
1 bis3 jeweils eine stark vereinfachte, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Abgasanlage im Bereich einer Rückströmplatte, bei verschiedenen Ausführungsformen, -
4 bis7 jeweils eine isometrische Ansicht auf eine Rückströmplatte, bei verschiedenen Ausführungsformen. - Entsprechend den
1 bis3 umfasst eine Abgasanlage1 , mit deren Hilfe Abgase von einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, abgeführt werden, einen gebogenen Rohrabschnitt2 , der zur Führung einer durch Pfeile angedeuteten Abgasströmung3 dient und der einen Eintrittsbereich4 und einen Austrittsbereich5 aufweist. An den gebogenen Rohrabschnitt2 ist austrittsseitig in den Beispielen der1 bis3 jeweils ein geradliniger Rohrabschnitt6 angeschlossen. - Die Abgasanlage
1 ist mit einem Injektor7 ausgestattet, mit dessen Hilfe ein flüssiges Reduktionsmittel8 in die Abgasströmung3 eingebracht werden kann. Als flüssiges Reduktionsmittel8 wird bevorzugt eine wässrige Harnstofflösung verwendet, die dem Injektor7 entsprechend einem Pfeil zugeführt wird. Der Injektor7 kann außerdem entsprechend einem Pfeil mit einem Kühlmittel9 versorgt werden, um den Injektor7 vor den hohen Temperaturen der Abgasanlage1 zu schützen. - Der Injektor
7 ist über ein Anschlussrohr10 an den gebogenen Rohrabschnitt2 angeschlossen, und zwar an einer Bogenaußenseite11 des gebogenen Rohrabschnitts, die einer Bogeninnenseite12 gegenüberliegt. Die Positionierung des Anschlussrohrs10 am Rohrabschnitt2 erfolgt zweckmäßig so, dass der Injektor7 das Reduktionsmittel8 durch das Anschlussrohr10 hindurch in einen Einbringbereich13 in die Abgasströmung3 einbringen kann, wobei dieser Einbringbereich13 bzgl. der Strömungsrichtung zwischen dem Eintrittsbereich4 und dem Austrittsbereich5 liegt. Das Reduktionsmittel8 wird dabei in Richtung zum Austrittsbereich5 in den Einbringbereich13 eingebracht, insbesondere eingedüst oder eingesprüht. - Die hier vorgestellte Abgasanlage
1 ist ferner mit einer Rückströmplatte14 ausgestattet, die im Rohrabschnitt2 stromauf des Einbringbereichs13 angeordnet ist. Die Rückströmplatte14 ist dabei so angeordnet, dass sie sich mit ihrer Längsrichtung in Richtung Austrittsbereich5 erstreckt, wobei sie den durchströmbaren Querschnitt des gebogenen Rohrabschnitts2 durchquert. Die Rückströmplatte14 erstreckt sich ferner geneigt zu einer Strömungsrichtung, welche die Abgasströmung3 stromauf der Rückströmplatte14 , z. B. im Eintrittsbereich4 , aufweist. Somit ist die Rückströmplatte14 bzgl. der ankommenden Abgasströmung3 angestellt. Ferner ist die Rückströmplatte14 so dimensioniert, dass sie quer zu ihrer Längsrichtung, die sich in den1 bis3 von links nach rechts erstreckt, seitlich von der Abgasströmung3 umströmbar ist. In dieser Querrichtung der Rückströmplatte14 , die in den1 bis3 senkrecht auf der Zeichnungsebene steht, erstreckt sich die Rückströmplatte14 zwischen ihren Längsenden somit nicht bis zum gebogenen Rohrabschnitt2 sondern hält diesbezüglich einen Abstand ein, der die gewünschte seitliche Umströmung der Rückströmplatte14 durch die Abgasströmung3 ermöglicht. - Die seitliche Umströmung der Rückströmplatte
14 erzeugt eine Rückströmung bzw. eine Wirbelbildung, die in den1 bis3 durch einen Drehpfeil15 angedeutet ist. - Die Rückströmplatte
14 weist eine der ankommenden Abgasströmung3 zugewandte Anströmfläche16 und eine davon abgewandte Abströmfläche17 auf. Gemäß den4 bis7 sind die dem Betrachter zugewandte Abströmfläche17 und die vom Betrachter abgewandte Anströmfläche16 von den Längsenden der Platte14 , nämlich von einem Plattenanfang18 und einem Plattenende19 sowie von zwei sich vom Plattenanfang18 zum Plattenende19 erstreckenden Plattenseitenrändern20 eingefasst. Der Plattenanfang18 ist im montierten Zustand dem Anschlussrohr10 zugewandt. Das Plattenende19 ist im montierten Zustand dem Austrittsbereich5 zugewandt. In den4 bis7 ist die Längsrichtung der Rückströmplatte14 durch einen Doppelpfeil angedeutet und mit21 bezeichnet. - Die Formgebung der Rückströmplatte
14 ist bei den hier gezeigten Ausführungsformen derart, dass eine Breite der Rückströmplatte14 , die quer zur Längsrichtung21 und quer zur Dickenrichtung der Rückströmplatte14 gemessen ist, vom Plattenanfang18 in Richtung Plattenende19 zunimmt. Im Beispiel sind die Plattenseitenränder20 geradlinig konzipiert, sodass die Breite der Rückströmplatte14 im Wesentlichen dem Abstand zwischen den Plattenseitenrändern20 entspricht. Da die Plattenseitenränder20 in der Längsrichtung21 ausgehend vom Plattenanfang18 divergieren, nimmt dementsprechend besagter Abstand, also die Breite der Rückströmplatte14 entsprechend zu. - Die Rückströmplatte
14 ist quer zur Längsrichtung21 zum Einbringbereich13 hin konkav gewölbt. Mit anderen Worten, die Abströmfläche17 besitzt im Profil quer zur Längsrichtung21 eine konkave Kontur. Da die Rückströmplatte14 zweckmäßig als Blechkörper konfiguriert ist, ist sie außerdem vom Einbringbereich13 weg konvex gewölbt. Mit anderen Worten, die Anströmfläche16 ist quer zur Längsrichtung21 mit einer konvexen Kontur versehen. - Wie sich den
1 bis3 entnehmen lässt, kann der Injektor7 zweckmäßig so konfiguriert sein, dass er das Reduktionsmittel8 in Form eines Sprühkegels22 einbringt. Dieser Sprühkegel22 besitzt eine der Rückströmplatte14 zugewandte Mantellinie23 und einen Kegelwinkel24 . Zweckmäßig ist nun die Rückströmplatte14 im gebogenen Rohrabschnitt2 so angeordnet, dass sie sich mit ihrer Längsrichtung21 im Wesentlichen parallel zu der ihr zugewandten Mantellinie23 erstreckt. Zusätzlich oder alternativ kann sich die Rückströmplatte14 in einem Winkel verbreitern, der im Wesentlichen gleich dem Kegelwinkel24 ist. Mit anderen Worten, die geradlinigen Plattenseitenränder20 schneiden sich in einem Winkel, der im Wesentlichen dem Kegelwinkel24 des Sprühkegels22 entspricht. - Die Rückströmplatte
14 ist zweckmäßig im Bereich ihres Plattenanfangs18 am Rohrabschnitt2 , und zwar insbesondere nahe am Rohrabschnitt10 befestigt. Geeignete Befestigungsmethoden sind bspw. Schweißverbindungen oder Lötverbindungen. Gemäß6 kann am Plattenanfang18 eine in der Längsrichtung21 vorstehende Rippe25 ausgebildet sein, die bei der in2 gezeigten Ausführungsform in einen hier nicht erkennbaren Schlitz eingesteckt ist, der in einer Wand26 des gebogenen Rohrabschnitts2 ausgebildet ist, wobei der Schlitz die Wand26 auch durchdringen kann, sodass die Befestigung der Rückströmplatte14 am Rohrabschnitt2 auch von außen durchführbar ist. - Gemäß den Ausführungsformen der
1 ,3 bis5 und7 kann die Rückströmplatte14 im Bereich des Plattenanfangs18 eine Befestigungskonsole27 aufweisen, über welche die Rückströmplatte14 am Rohrabschnitt2 befestigt ist. - Bei den in den
1 und4 gezeigten Ausführungsformen kann die Konsole27 Stützflächen28 aufweisen, die an der Innenseite der Wand26 des gebogenen Rohrabschnitts2 flächig zur Anlage kommen, wobei es dann insbesondere möglich ist, diese Stützflächen28 durch die Wand26 hindurch mit dem Rohrabschnitt2 zu verschweißen. - Bei den Ausführungsformen der
3 ,5 und7 sind an der Konsole27 Rippen oder Vorsprünge29 ausgeformt, die in Schlitze eingesetzt sein können, die in die Wand26 eingearbeitet sind und die insbesondere die Wand26 durchdringen können. Somit ist auch hier die Fixierung der Rückströmplatte14 von außen möglich. - Insbesondere bei den Ausführungsformen der
3 ,5 und7 kann die Rückströmplatte14 so konfiguriert sein, dass zwischen dem gebogenen Rohrabschnitt2 und dem Plattenanfang18 eine Lücke30 entsteht, durch die im Betrieb der Abgasanlage1 ein Teil der Abgasströmung3 durchströmen kann, um die Rückströmplatte14 somit am Plattenanfang18 zu umströmen. Bei den Ausführungsformen der3 ,5 und7 ist am Plattenanfang18 eine Ablenkkontur31 ausgebildet, die so konfiguriert ist, dass sie eine die Lücke30 durchströmende Abgasströmung in das Anschlussrohr10 hinein ablenkt. - Gemäß den
1 bis3 ist die Rückströmplatte14 zweckmäßig so konfiguriert, dass sie an ihren dem Austrittsbereich5 zugewandten Plattenende19 lose am Rohrabschnitt2 anliegt. Alternativ ist es ebenso möglich, dass die Rückströmplatte14 mit ihrem Plattenende19 im Austrittsbereich5 freistehend angeordnet ist. Sofern jedoch eine Kontaktierung gewünscht ist, bei welcher die Rückströmplatte14 im Bereich ihres Plattenendes19 lose am Rohrabschnitt2 anliegt, kann die Rückströmplatte14 an ihrem Plattenende19 eine Stützkontur32 aufweisen, die dann am Rohrabschnitt2 lose anliegt. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist die Stützstruktur32 ringförmig ausgestaltet, sodass sie sich in der Umfangsrichtung des Rohrabschnitts2 im Austrittsbereich5 ringförmig erstreckt. Zweckmäßig ist die Stützkontur32 dabei komplementär zum Querschnitt des Austrittsbereichs5 geformt. - Vorstehend beschrieben sind somit verschiedene Möglichkeiten zur Fixierung der Rückströmplatte
14 am Rohrabschnitt2 . Vorgestellt wurden dabei vorwiegend mechanische Verbindungen, insbesondere Steckverbindungen, die mit Schweißverbindungen und/oder Klemmverbindungen kombiniert sein können. Es ist klar, dass die Fixierung der Rückströmplatte14 am Rohrabschnitt2 auch durch eine beliebige andere mechanische Verbindung oder Steckverbindung oder Schweißverbindung oder Klemmverbindung realisierbar ist. - Die in
7 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in5 gezeigten Ausführungsform durch eine randseitige Ausnehmung33 , die im Beispiel am Plattenende19 ausgeformt ist. Diese Ausnehmung32 ermöglicht eine Durchströmung der Rückströmplatte14 . Alternativ ist es ebenso möglich, die Rückströmplatte14 mit wenigstens einer Öffnung34 auszustatten, die ein Durchströmung der Rückströmplatte14 ermöglicht. In7 ist rein exemplarisch eine derartige Öffnung34 dargestellt. Bspw. kann die Rückströmplatte14 perforiert sein. Bei der in7 gezeigten Ausführungsform ist die Stützstruktur32 ringsegmentförmig konfiguriert, sodass sie keinen geschlossenen Ring bildet. Im Bereich der Ausnehmung33 ist die Stützstruktur32 hier unterbrochen. - Bei der Rückströmplatte
14 kann es sich bevorzugt um ein aus einem Stück hergestelltes Blechformteil handeln, was die Herstellung der Rückströmplatte14 vereinfacht. - Die Rückströmplatte
14 kann an ihrer Anströmfläche16 und/oder an ihrer Abströmfläche17 eine Schutzbeschichtung35 zum Schutz der Rückströmplatte14 vor mechanischen und/oder chemischen Einflüssen aufweist. Beispielsweise erhöht eine solche Schutzbeschichtung35 die Festigkeit der Rückströmplatte14 gegenüber aufprallende Tropfen. Zusätzlich oder alternativ kann die Schutzbeschichtung35 beispielsweise vor Korrosion oder anderen chemischen Angriffen schützen.
Claims (14)
- Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, – mit einem eine Abgasströmung (
3 ) führenden gebogenen Rohrabschnitt (2 ), der einen Eintrittsbereich (4 ) und einen Austrittsbereich (5 ) aufweist, – mit einem Injektor (7 ) zum Einbringen eines flüssigen Reduktionsmittels (8 ) in die Abgasströmung (3 ), der über ein Anschlussrohr (10 ) so an den Rohrabschnitt (2 ) angeschlossen ist, dass der Injektor (7 ) das Reduktionsmittel (8 ) durch das Anschlussrohr (10 ) hindurch in einen zwischen Eintrittsbereich (4 ) und Austrittsbereich (5 ) liegenden Einbringbereich (13 ) des Rohrabschnitts (2 ) in Richtung zum Austrittsbereich (5 ) in die Abgasströmung (3 ) einbringen kann, – mit einer Rückströmplatte (14 ), die im Rohrabschnitt (2 ) stromauf des Einbringbereichs (13 ) angeordnet ist, die sich mit ihrer Längsrichtung (21 ) in Richtung Austrittsbereich (5 ) geneigt zu einer Strömungsrichtung erstreckt, welche die Abgasströmung (3 ) im Eintrittsbereich (4 ) aufweist, und die seitlich von der Abgasströmung (3 ) umströmbar ist. - Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückströmplatte (
14 ) eine Anströmfläche (16 ) und eine Abströmfläche (17 ) aufweist, die von einem dem Anschlussrohr (10 ) zugewandten Plattenanfang (18 ), einem dem Austrittsbereich (5 ) zugewandten Plattenende (19 ) und zwei sich vom Plattenanfang (18 ) zum Plattenende (19 ) erstreckenden Plattenseitenrändern (20 ) eingefasst sind. - Abgasanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine quer zur Längsrichtung (
21 ) gemessene Breite der Rückströmplatte (14 ) in Richtung Austrittsende (19 ) zunimmt. - Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückströmplatte (
14 ) quer zur Längsrichtung (21 ) zum Einbringbereich (13 ) hin konkav gewölbt ist und/oder weg vom Einbringbereich (13 ) konvex gewölbt ist. - Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (
7 ) das Reduktionsmittel (8 ) in Form eines Sprühkegels (22 ) einbringt, wobei sich die Rückströmplatte (14 ) mit ihrer Längsrichtung im Wesentlichen parallel zu einer der Rückströmplatte (14 ) zugewandten Mantellinie (23 ) des Sprühkegels (22 ) erstreckt. - Abgasanlagen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (
7 ) das Reduktionsmittel (8 ) in Form eines Sprühkegels (22 ) einbringt, wobei sich die Rückströmplatte (14 ) in ihrer Längsrichtung (21 ) in einem Winkel verbreitert, der im Wesentlichen gleich dem Kegelwinkel (24 ) des Sprühkegels (22 ) ist. - Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückströmplatte (
14 ) an einem dem Anschlussrohr (10 ) zugewandten Plattenanfang (18 ) am Rohrabschnitt (2 ) befestigt ist, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass die Rückströmplatte (14 ) am Plattenanfang (18 ) eine Befestigungskonsole (27 ) aufweist, über welche die Rückströmplatte (14 ) am Rohrabschnitt (2 ) befestigt ist. - Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückströmplatte (
14 ) an einem dem Anschlussrohr (10 ) zugewandten Plattenanfang (18 ) eine Lücke (30 ) zum Rohrabschnitt (2 ) aufweist, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass die Rückströmplatte (14 ) am Plattenanfang (18 ) eine Ablenkkontur (31 ) aufweist, die den die Lücke (30 ) durchströmenden Abgasstrom in das Anschlussrohr (10 ) hinein ablenkt. - Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückströmplatte (
14 ) an einem dem Austrittsbereich (5 ) zugewandten Plattenende (19 ) im Austrittsbereich (5 ) freistehend angeordnet ist oder lose am Rohrabschnitt (2 ) anliegt. - Abgasanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückströmplatte (
14 ) an ihrem Plattenende (19 ) eine lose am Rohrabschnitt (2 ) anliegende Stützstruktur (32 ) aufweist, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass sich die Stützstruktur (32 ) ringförmig oder ringsegmentförmig in der Umfangsrichtung des Rohrabschnitts (2 ) im Austrittsbereich (5 ) erstreckt. - Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückströmplatte (
14 ) wenigstens eine randseitige Ausnehmung (33 ) und/oder wenigstens eine Öffnung (34 ) aufweist, die eine Durchströmung der Rückströmplatte (14 ) ermöglicht, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass die Rückstromplatte (14 ) perforiert ist. - Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückströmplatte (
14 ) an ihrer Anströmfläche (16 ) und/oder an ihrer Abströmfläche (17 ) eine Schutzbeschichtung (35 ) zum Schutz der Rückströmplatte (14 ) vor mechanischen und/oder chemischen Einflüssen aufweist. - Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückströmplatte (
14 ) am Rohrabschnitt (2 ) durch eine mechanische Verbindung oder eine Steckverbindung oder eine Schweißverbindung oder eine Klemmverbindung befestigt ist. - Rückströmplatte für eine Abgasanlage (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
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