DE102019211883A1 - Abgasnachbehandlungssystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Otto Adrian Pittner
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abgasnachbehandlungssystem (1) für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Abgaskanal (2), der von einem Abgas der Brennkraftmaschine durchströmbar ist, wobei in dem Abgaskanal (2) ein Abgasreiniger, insbesondere Katalysator (5), angeordnet ist, wobei stromaufwärts des Abgasreinigers ein Injektor (6) dem Abgaskanal (2) zum Einspritzen eines Abgasnachbehandlungsmittels in den Abgaskanal (2) zugeordnet ist, und wobei strömungstechnisch zwischen dem Injektor (6) und dem Abgasreiniger eine Mischeinrichtung mit einem Drallerzeuger (8) zum Vermischen des eingespritzten Abgasnachbehandlungsmittels mit dem Abgas stromaufwärts des Abgasreinigers angeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass zwischen dem Drallerzeuger (8) und dem Abgasreiniger ein Drallvernichter (9) zum Einstellen einer axialen Anströmung des Abgasreinigers angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Abgasnachbehandlungssystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Abgaskanal, der von einem Abgas der Brennkraftmaschine durchströmbar ist, wobei in dem Abgaskanal ein Abgasreiniger, insbesondere Katalysator, angeordnet ist, wobei stromaufwärts des Abgasreinigers ein Injektor dem Abgaskanal zum Einspritzen eines Abgasnachbehandlungsmittels in den Abgaskanal zugeordnet ist, und wobei strömungstechnisch zwischen dem Injektor und dem Abgasreiniger eine Mischeinrichtung mit einem Drallerzeuger zum Vermischen des eingespritzten Abgasnachbehandlungsmittels mit dem Abgas stromaufwärts des Abgasreinigers angeordnet ist.
  • Stand der Technik
  • Abgasnachbehandlungssysteme der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Für die Abgasnachbehandlung von Abgasen von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen ist es bekannt, kompakte Mischstrecken zur Einbringung eines Abgasnachbehandlungsmittels oder Reduktionsmittels, insbesondere in Form einer wässrigen Harnstofflösung, stromaufwärts eines Katalysators zur Emissionsreduzierung bekannt. Entsprechende Abgasnachbehandlungssysteme sind beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2011 077 156 A1 oder DE 10 2016 211 703 A1 bereits bekannt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass der zur Vermischung des Abgasnachbehandlungsmittels mit dem Abgas gewünschte Drall vor dem Erreichen des Abgasreinigers, insbesondere Katalysator, beispielsweise SCR-Katalysator, aufgelöst wird, sodass der Abgasstrom mit dem vermischten Abgasnachbehandlungsmittel zumindest im Wesentlichen axial auf den Abgasreiniger trifft. Dadurch wird verhindert, dass aufgrund des Dralls flüssige Tropfen schräg auf dem Abgasreiniger auftreffen und zu Schädigungen, wie Ausbrüchen, führen können. Auch wird somit verhindert, dass feste Partikel, wie beispielsweise Späne, Fasern oder Ähnliches durch den Drall angetrieben reibend die Katalysatorfläche auf Dauer verschleißen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zwischen dem Drallerzeuger und dem Abgasreiniger ein Drallvernichter zum Einstellen einer axialen Anströmung des Abgasreinigers angeordnet ist. Durch den Drallvernichter wird somit der zuvor in Drall versetzte Abgasstrom nach dem erfolgten Mischvorgang wieder beruhigt und zu einem axial strömenden Abgasstrom gewandelt, welcher den Abgasreiniger entsprechend axial beaufschlagt, sodass eine Drallströmung beziehungsweise Zirkulationsströmung an der Katalysatoreintrittsfläche unterbleibt. Zwar werden dadurch noch Schmutzpartikel oder dergleichen axial gegen den Abgasreiniger beziehungsweise dessen Eintrittsfläche gedrückt, jedoch unterbleibt eine aufgrund eines Dralls entstehende Reibung. Dadurch wird trotz der vorteilhaften Mischstrecke, die den Dralleffekt ausnutzt, eine hohe Lebensdauer des Abgasreinigers und damit des Abgasnachbehandlungssystems insgesamt gewäh rleistet.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Drallvernichter eine in dem Abgaskanal zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Abgaskanals ausgerichtete Scheibe auf, die sich über den gesamten Durchströmungsquerschnitt des Abgaskanals erstreckt und wenigstens eine Strömungsleitöffnung zur Entdrallung der Strömung aufweist. Die Scheibe verschließt somit zumindest im Wesentlichen den Strömungsweg durch den Abgaskanal, weist jedoch eine Strömungsleitöffnung auf, durch welche das Abgasgemisch durch die Scheibe hindurchtreten kann. Durch die Ausbildung als Strömungsleitöffnung und durch eine vorteilhafte Platzierung der Strömungsleitöffnung in der Scheibe wird gewährleistet, dass die Drallströmung aufgelöst und zu einer axialen Strömung gewandelt wird.
  • Vorzugsweist ist in der Scheibe eine Vielzahl von Strömungsleitöffnungen ausgebildet, um einen insgesamt ausreichend großen Durchströmungsquerschnitt zu bieten, durch welchen der Abgasstrom nicht nachteilig behindert wird.
  • Vorzugsweise sind die Strömungsleitöffnungen derart in der Scheibe ausgebildet, dass sie einen ersten Durchströmungsbereich mit einem ersten Durchströmungswiderstand bilden und zumindest einen zweiten Durchströmungsbereich mit einem zweiten Durchströmungswiderstand, der kleiner ist als der erste Durchströmungswiderstand. Durch die Bereiche mit unterschiedlichen Durchströmungswiderständen wird der rotierende beziehungsweise mit einem Drall versehene Abgasmassenstrom gezielt ausgebremst und umgeleitet, sodass stromabwärts der Scheibe beziehungsweise des Drallvernichters eine zumindest im Wesentlichen axiale Strömung vorliegt. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass der erste Durchströmungsbereich dort angeordnet ist, wo mit dem schnellsten oder stärksten Abgasmassenstrom beim Erreichen der Scheibe gerechnet wird. Dies kann von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine abhängen. Auch ist dabei der Abstand der Scheibe zu dem Auslass des Drallerzeugers sowie der Abstand zu dem stromabwärts liegenden Abgasreiniger zu beachten, um eine optimale Positionierung des ersten Durchströmungsbereichs zu gewährleisten. Optional können in der Scheibe mehrere erste Durchströmungsbereiche vorhanden sein. Der erste Durchströmungsbereich wird beispielsweise durch Durchströmungsleitöffnungen gewährleistet, die einen kleineren Durchströmungsquerschnitt aufweisen als Durchströmungsleitöffnungen des zweiten Durchströmungsbereichs, bei gleicher Anzahl von Durchströmungsöffnungen.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass zumindest einige der Durchströmungsleitöffnungen einen kreisförmigen oder ovalförmigen Querschnitt aufweisen. Dies ermöglicht ein vorteilhaftes Durchströmen des Abgasmassenstroms durch die Scheibe.
  • Alternativ oder zusätzlich weisen zumindest einige der Durchströmungsleitöffnungen einen mehreckförmigen, insbesondere rechteckförmigen, dreieckförmigen oder quadratischen Querschnitt auf. Durch die verschiedenen Öffnungsformen lässt sich die Funktion des Drallvernichters optimal an dem jeweiligen Anwendungsfall beziehungsweise an die jeweils vorhandenen Randbedingungen anpassen.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Scheibe zumindest eine Vielzahl der Strömungsleitöffnungen bildendes Gitter aufweist. Durch das Gitter wird auf einfache Art und Weise eine hohe Anzahl von Durchströmungsleitöffnungen zur Verfügung gestellt, wobei die Maschengröße des Gitters den Durchströmungsquerschnitt der einzelnen Strömungsleitöffnung definiert.
  • Besonders bevorzugt weist die Scheibe ein erstes Gitter auf, mit einer ersten Maschengröße, und ein zweites Gitter mit einer zweiten Maschengröße, wobei die zweite Maschengröße größer als die erste Maschengröße ist. Dadurch bildet das erste Gitter den ersten Durchströmungsbereich und das zweite Gitter den zweiten Durchströmungsbereich mit einem im Vergleich zum ersten Durchströmungsbereich reduzierten Strömungswiderstand.
  • Dazu liegen die beiden Gitter bevorzugt zumindest bereichsweise in Strömungsrichtung gesehen hintereinander. Dadurch ist ein einfaches Verstellen des Durchströmungsbereiches ermöglicht. Darüber hinaus ergibt sich eine bauraumsparende und einfache Ausbildung des Drallvernichters.
  • Alternativ sind die Gitter in Strömungsrichtung gesehen bevorzugt nebeneinander angeordnet. Dadurch ist die Scheibe in axialer Richtung besonders kurz und ist konstruktiv einfach gestaltet.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass jeder Strömungsleitöffnung zumindest ein Strömungsleitelement stromabwärts der Scheibe zugeordnet ist. Durch das jeweilige Strömungsleitelement wird die durch die jeweilige Strömungsleitöffnung austretende Strömung weiter gerichtet beziehungsweise gelenkt, sodass die axiale Anströmung des Abgasreinigers einfach gewährleistbar ist. Durch die Strömungsleitelemente wird somit die durch die unterschiedlichen Durchströmungsbereiche bereits gebotene Entdrallung weiter optimiert.
  • Besonders bevorzugt ist zumindest ein Strömungsleitelement als rohrförmiger Strömungskanal ausgebildet. Hierdurch ist eine besonders einfache Lenkung des Abgasstroms gewährleistet.
  • Alternativ oder zusätzlich ist zumindest ein Strömungsleitelement als flaches oder gekrümmtes Strömungsleitblech, insbesondere als aus der Scheibe rausgebogene Strömungsleitzunge, ausgebildet. Auch hierdurch wird eine vorteilhafte Beeinflussung des Abgasstroms nach dem Durchdringen der jeweiligen Strömungsleitöffnung gewährleistet.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass zumindest einer der Strömungsleitöffnungen mehrere gleiche oder unterschiedliche Strömungsleitelemente zugeordnet sind, um eine vorteilhafte Durchströmungslenkung zu gewährleisten.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dazu zeigen
    • 1 ein Abgasnachbehandlungssystem in einer vereinfachten Längsschnittdarstellung,
    • 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines vorteilhaften Drallvernichters des Abgasnachbehandlungssystems, in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung,
    • 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des Drallvernichters,
    • 4 ein drittes Ausführungsbeispiel des Drallverzichters,
    • 5 ein viertes Ausführungsbeispiel des Drallvernichters,
    • 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel des Drallvernichters,
    • 7 ein sechstes Ausführungsbeispiel des Drallvernichters, jeweils in einer vereinfachten Darstellung,
    • 8 eine vorteilhafte erste Weiterbildung des Drallvernichters in einer perspektivischen Darstellung,
    • 9 eine vorteilhafte zweite Weiterbildung des Drallvernichters in einer perspektivischen Darstellung und
    • 10 ein vorteilhaftes drittes Ausführungsbeispiel des Drallvernichters in einer perspektivischen Darstellung.
  • 1 zeigt in einer vereinfachten Längsschnittdarstellung ein vorteilhaftes Abgasnachbehandlungssystem 1, das strömungstechnisch einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, die hier nicht näher dargestellt sind, nachgeschaltet ist, sodass es von dem Abgas der Brennkraftmaschine durchströmbar ist. Das Abgasnachbehandlungssystem 1 weist einen Abgaskanal 2 auf, der eingangsseitig mit der Brennkraftmaschine verbunden ist, sodass das Abgas gemäß einem Pfeil 3 in den Abgaskanal 2 einströmt. In dem Abgaskanal 2 sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Dieseloxidationskatalysator 4 und stromabwärts des Dieseloxidationskatalysators ein Katalysator 5 als Abgasreiniger angeordnet. Der Katalysator 5 ist als SCR-Katalysator ausgebildet und dient zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) von schädlichen Stoffen, die in dem Abgas der Brennkraftmaschine enthalten sind. Um einen optimalen Betrieb des Katalysators 5 zu gewährleisten, wird das Abgas vor dem Durchströmen des Katalysators 5 mit einem flüssigen Abgasnachbehandlungsmittel vermischt, welches zusammen mit dem Abgas in dem Katalysator 5 die Schadstoffemissionen reduzierend zusammenwirkt.
  • Zum Einbringen des Abgasnachbehandlungsmittels ist dem Abgaskanal 2 weiterhin ein Injektor 6 zugeordnet, mittels dessen das flüssige Abgasnachbehandlungsmittel dosiert in dem Abgaskanal 2 einspritzbar ist. Parallel oder stromabwärts des Injektors 6 ist strömungstechnisch eine Mischstrecke 7 in dem Abgaskanal 2 ausgebildet, in welcher eine vorteilhafte Vermischung des Abgasnachbehandlungsmittels mit dem Abgas erfolgt. In der Mischstrecke ist dazu zum Verbessern des Mischgrades ein Drallerzeuger 8 angeordnet, welcher den Abgasstrom in eine rotierende Strömung, also eine Strömung mit einem Drall, versetzt, wodurch das Abgasnachbehandlungsmittel besser mit dem Abgasstrom vermischt wird.
  • Stromabwärts des Drallerzeugers ist außerdem ein Drallvernichter 9 vorhanden, der dafür sorgt, dass die in Drall versetzte Strömung wieder gleichgerichtet wird beziehungsweise in eine axiale Strömung umgelenkt wird, sodass das vermischte Abgas mit dem Abgasnachbehandlungsmittel zumindest im Wesentlichen axial auf die Eintrittsfläche des Katalysators 5 trifft. Dadurch wird gewährleistet, dass mit dem Abgasstrom mitgeführte Tropfen oder (Schmutz-)Partikel nicht durch den Drall des Abgasstroms auf der Katalysatoreintrittsfläche schräg auftreffen und/oder entlang rotieren beziehungsweise geschliffen werden, wodurch der Katalysator 5 beschädigt werden könnte. Stattdessen werden diese lediglich axial gegen die Eintrittsfläche gedrückt, und fügen aufgrund der in axialer Richtung deutlich höheren mechanischen Stabilität des Katalysatorsubstrats keinen weiteren Schaden hinzu.
  • Der Drallvernichter 9 kann unterschiedlich ausgebildet sein. In jedem Fall weist der Drallvernichter 9 gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen eine Scheibe 10 auf, deren Außendurchmesser zumindest im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Abgaskanals 2 entspricht, sodass das Abgas nicht an der Scheibe 10 vorströmen kann.
  • In der Scheibe 10 sind eine Vielzahl von Strömungsleitöffnungen 11 ausgebildet, welche ein Passieren des Abgasstroms zu dem Katalysator 5 erlauben.
  • 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, gemäß welchem die Scheibe 10 als perforierte Scheibe hergestellt ist, um die Vielzahl von Strömungsleitöffnungen 11 zu realisieren. Durch die vielen Strömungsleitöffnungen 11 wird der Abgasstrom zumindest im Wesentlichen gleich gerichtet und axial auf den Katalysator 5 gelenkt.
  • Die Perforierung kann nachträglich an der Scheibe 10 erzeugt werden. Alternativ weist die Scheibe eine Gitterstruktur oder ein Gitter auf, deren beziehungsweise dessen Maschengröße den Durchströmungsquerschnitt der einzelnen Strömungsleitöffnung 11 definiert.
  • 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Drallvernichters 9, das sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass die Scheibe 10 aus einem offenporigen Schaum gefertigt ist, sodass der Abgasstrom durch die Poren der Scheibe 10 hindurch zu dem Katalysator 5 strömt. Die Scheibe weist dabei über die gesamte Fläche die gleiche Dicke auf, sodass an jeder Stelle der Scheibe 10 der gleiche Durchströmungsweg erzielt wird.
  • 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, das der Scheibe 10, das sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, dass in der Scheibe 10 Strömungsleitöffnungen 11 mit unterschiedlichen Durchströmungsquerschnitten ausgebildet sind. Dabei sind die Strömungsleitöffnungen 11 derart angeordnet, dass ein erster Durchströmungsbereich 12 mit einer ersten Gruppe von Strömungsleitöffnungen 11 gebildet ist und ein zweiter Durchströmungsbereich 13 mit einer zweiten Gruppe von Durchströmungsöffnungen. Der Durchströmungsöffnungsbereich 12 ist in 4 durch eine gestrichelte Linie eingerahmt. Die Strömungsleitöffnungen 11 in dem Durchströmungsbereich 12 weisen jeweils einen kleineren Durchströmungsquerschnitt als die Strömungsleitöffnungen 11 in dem übrigen Bereich beziehungsweise dem Durchströmungsbereich 13 der Scheibe 10 auf. Dadurch ergibt sich, dass an der Scheibe 10 im Durchströmungsbereich 12 ein höherer Strömungswiderstand entsteht, der dem Abgasstrom entgegenwirkt, als in dem zweiten Durchströmungsbereich 13. Durch diese ungleichmäßige Ausbildung der Scheibe 10 beziehungsweise Drallvernichters 9 wird erreicht, dass gezielt Bereiche des Abgasstroms stärker ausgebremst werden als andere, um eine Gleichrichtung des Abgasstroms in axialer Richtung zu gewährleisten. Dabei ist die Anordnung und Ausbildung des ersten Durchströmungsbereichs 12 in Abhängigkeit von der Position des Auslass des Drallerzeugers 8, des Abstands der Scheibe 10 zu dem Drallerzeuger 8 sowie zu dem Katalysator 5 und bevorzugt auch in Abhängigkeit von bekannten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine gewählt, um einen bestmöglichen Effekt zur Gleichrichtung der Strömung in axialer Richtung zu gewährleisten.
  • 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Drallvernichters 9, das sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass die Strömungsleitöffnungen 11 keinen kreisförmigen Durchströmungsquerschnitt aufweisen, sondern einen mehreckförmigen. Dabei sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Durchströmungsöffnungen 11 in dem zweiten Durchströmungsbereich 13 dreieckförmig ausgebildet, während die Durchströmungsöffnungen 11 in dem ersten Durchströmungsbereich 12 rechteckförmig oder streifenförmig ausgebildet sind. Auch hierdurch wird das Strömungsverhalten des Abgasstroms in Richtung des Katalysators 5 vorteilhaft beeinflusst.
  • 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des Drallvernichters 9, bei welchem die Scheibe 10 eine ein Gitter beziehungsweise eine Gitterstruktur aufweist, um die Durchströmungsöffnungen 11 zu bilden. Dabei weist die Scheibe 10 zwei unterschiedliche Gitterstrukturen auf, die die Durchströmungsbereiche 12 und 13 bilden, wobei die Gitterstruktur und der Durchströmungsbereich 12 kleinere Maschengrößen aufweist, als die Gitterstruktur im Durchströmungsbereich 13, um den oben beschriebenen Effekt zu erreichen. Optional weist die Scheibe 10 lediglich die Gitterstruktur gemäß dem Durchströmungsbereich 13 auf, und stromabwärts oder stromaufwärts diese Gitterstruktur eine zweite Gitterstruktur, welche bereichsweise im Durchströmungsbereich 12 die Scheibe 10 überdeckt, und dadurch verkleinerte Durchströmungsquerschnitte realisiert, wobei die zweite Gitterstruktur bevorzugt eine kleinere Maschengröße aufweist.
  • 7 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel des Drallvernichters 9, bei welchem die Scheibe 10 wie im Ausführungsbeispiel von 3 aus einem porösen beziehungsweise offenporigen Schaum gefertigt ist, der jedoch unterschiedliche Durchströmungswiderstände bietet. Dazu ist in dem Durchströmungsbereich 12 vorgesehen, dass die Scheibe 10 beziehungsweise der offenporige Schaum eine im Vergleich zu dem Durchströmungsbereich 13 erhöhte Stärke beziehungsweise Tiefe aufweist, sodass in diesem Bereich ein längerer Strömungsweg für den Abgasstrom gebildet ist, wodurch in den Durchströmungsbereich 12 ein erhöhter Strömungswiderstand entsteht.
  • 8 zeigt eine erste vorteilhafte Weiterbildung des Drallvernichters 9, gemäß welcher der jeweiligen Strömungsleitöffnung 11 stromabwärts an der Scheibe ein Strömungskanal 14 als Luftleitelement 15 zugeordnet ist, durch welchen der Abgasstrom gelenkt wird. Der Strömungskanal ist insbesondere senkrecht zur Ebene der Scheibe 10 ausgerichtet, sodass der Abgasstrom axial zu dem Katalysator 5 geführt ist. Insbesondere ist der Abgaskanal senkrecht zur Eintrittsfläche des Katalysators 5 ausgerichtet, unabhängig von der Ausrichtung der Scheibe 10 selbst.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel von 9 ist der jeweiligen Strömungsleitöffnung 11 mehrere Luftleitelemente 15, hier in Form von dreieckförmigen Leitblechen 16 zugeordnet, die die Strömungsleitöffnung 11 randseitig umgeben und dadurch den Abgasstrom axial zu der Eintrittsfläche des Katalysators 5 leiten.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel von 10, das eine dritte Weiterbildung zeigt, ist der jeweiligen Durchströmungsöffnung 11, die in diesem Fall rechteckförmig ausgebildet ist, nur ein Strömungsleitelement 15 in Form einer aus der Scheibe 10 herausgebogenen Strömungsleitzunge 17 zugeordnet, welche derart ausgerichtet ist, dass der Abgasstrom axial zu dem Katalysator 5 geführt wird.
  • Der Drallvernichter 9 ist bevorzugt aus einem Flachmaterial, beispielsweise einem flachen oder geraden Blech gefertigt, oder aus einem gebogenen Flachmaterial, beispielsweise aus einem bombierten Blech zur Verbesserung der thermo-mechanischen Haltbarkeit. Auch kann der Drallvernichter 9 aus einer dreidimensionalen Struktur, wie beispielsweise einem Rechteckgitter, Rohrbündel, Wabenstruktur oder einem offenporigen Schaum, wie obenstehend bereits beschrieben, gefertigt sein. Insbesondere ist der Drallvernichter 9 aus metallischen oder keramischen Werkstoffen oder aus Kompositwerkstoffen gefertigt.
  • Das Verhältnis der Querschnittsfläche aller Strömungsleitöffnungen 11 zu der Gesamtfläche der Scheibe 10 liegt bevorzugt zwischen 0,1 bis 0,55, besonders bevorzugt zwischen 0,25 bis 0,3. Die Strömungsleitöffnungen 11 können dabei gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt angeordnet sein, je nachdem, welcher Effekt erzielt werden soll.
  • Weiterhin ist die Scheibe 10 beziehungsweise der Drallvernichter 9 bevorzugt derart in dem Abgaskanal 2 positioniert, dass es einen Abstand, insbesondere axialen Abstand, S1 von dem Auslass des Drallerzeugers 8 aufweist, der in einem Bereich von 1/10 x D bis 1/3 x D, insbesondere bei 1/6 x D liegt, wobei D der Innendurchmesser des Abgaskanals 2 ist. Der Abstand zwischen dem Drallvernichter 9 und der Eintrittsfläche des Katalysators 5 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1/20 x D bis 1/4 x D, insbesondere bei etwa 1/10 x D.
  • Während vorliegend stromabwärts des Drallvernichters 9 ein Katalysator 5 folgt, kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel anstelle des Katalysators 5 auch ein Filter oder ein anderer Schadstoffe in dem Abgas reduzierender reinigender Abgasreiniger, wie zum Beispiel ein Diesel-Partikel-Filter oder ein SCR beschichtetes Filter, vorhanden sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011077156 A1 [0002]
    • DE 102016211703 A1 [0002]

Claims (14)

  1. Abgasnachbehandlungssystem (1) für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Abgaskanal (2), der von einem Abgas der Brennkraftmaschine durchströmbar ist, wobei in dem Abgaskanal (2) ein Abgasreiniger, insbesondere Katalysator (5), angeordnet ist, wobei stromaufwärts des Abgasreinigers ein Injektor (6) dem Abgaskanal (2) zum Einspritzen eines Abgasnachbehandlungsmittels in den Abgaskanal (2) zugeordnet ist, und wobei strömungstechnisch zwischen dem Injektor (6) und dem Abgasreiniger eine Mischeinrichtung mit einem Drallerzeuger (8) zum Vermischen des eingespritzten Abgasnachbehandlungsmittels mit dem Abgas stromaufwärts des Abgasreinigers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Drallerzeuger (8) und dem Abgasreiniger ein Drallvernichter (9) zum Einstellen einer axialen Anströmung des Abgasreinigers angeordnet ist.
  2. Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallvernichter (9) eine in dem Abgaskanal (2) zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Abgaskanals (2) ausgerichtete Scheibe (10) aufweist, die sich über den gesamten Durchströmungsquerschnitt des Abgaskanals (2) erstreckt und wenigstens eine Strömungsleitöffnung (11) aufweist.
  3. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Scheibe (10) eine Vielzahl von Strömungsleitöffnungen (11) ausgebildet sind.
  4. Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitöffnungen (11) derart in der Scheibe (10) ausgebildet sind, dass sie einen ersten Durchströmungsbereich (12) mit einem ersten Strömungswiderstand und zumindest einen zweiten Durchströmungsbereich (13) mit einem zweiten Strömungswiderstand bilden, wobei der zweite Strömungswiderstand kleiner ist als der erste Strömungswiderstand.
  5. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Strömungsleitöffnungen (11) einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen.
  6. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Strömungsleitöffnungen (11) einen mehreckförmigen, insbesondere rechteckförmigen, dreieckförmigen oder quadratischen Durchströmungsquerschnitt aufweisen.
  7. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (10) zumindest ein eine Vielzahl von Strömungsleitöffnungen (11) bildendes Gitter aufweist.
  8. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (10) ein erstes Gitter aufweist, mit einer ersten Maschengröße, und ein zweites Gitter mit einer zweiten Maschengröße, die größer als die erste Maschengröße ist.
  9. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitter in Strömungsrichtung gesehen nebeneinander angeordnet sind.
  10. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitter in Strömungsrichtung zumindest bereichsweise hintereinanderliegend angeordnet sind.
  11. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Strömungsleitöffnung (11) zumindest ein Strömungsleitelement (15) stromabwärts der Scheibe (10) zugeordnet ist.
  12. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Strömungsleitelement (15) als rohrförmiger Strömungskanal (14) ausgebildet ist.
  13. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Strömungsleitelement (14) als flaches oder gekrümmtes Strömungsleitblech (16), insbesondere als aus der Scheibe (10) herausgebogene Strömungsleitzunge (17) ausgebildet ist.
  14. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer Strömungsleitöffnung (11) mehrere gleiche oder unterschiedliche Strömungsleitelemente (15) zugeordnet sind.
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