DE112016000450T5

DE112016000450T5 - Abgasnachbehandlungssystem mit einer Mischeranordnung

Info

Publication number: DE112016000450T5
Application number: DE112016000450.8T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey W. DENTON; Attila Kovacs; Lawrence J. Noren; Daniel J. OWEN; Eric A. HEIN; Meng-Huang Lu
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-12-28
Also published as: US9784163B2; US20160215673A1; CN107208519B; US10273855B2; WO2016118720A1; US10711677B2; US20180298802A1; US20170342888A1; CN107208519A; US10047657B2; US20190211733A1

Abstract

Ein Abgasnachbehandlungssystem kann einen Abgaskanal und eine Mischeranordnung umfassen. Der Abgaskanal kann eine Abgasausgabe von einem Verbrennungsmotor aufnehmen. Die Mischeranordnung kann entlang dem Abgaskanal angeordnet sein und kann das Abgas aufnehmen. Die Mischeranordnung kann ein Mischergehäuse, eine Mischschale und ein Einspritzvorrichtungsgehäuse umfassen. Die Mischschale kann in dem Mischergehäuse angeordnet sein und kann eine äußere diametrale Fläche umfassen, die mit einer inneren diametralen Fläche einer Wand des Mischergehäuses in Eingriff gelangt. Das Einspritzvorrichtungsgehäuse kann sich durch die Wand hindurch und in eine Aussparung in der Mischschale erstrecken. Die Aussparung kann einen Strömungspfad definieren, durch den zumindest ein Großteil des in die Mischeranordnung eintretenden Abgases strömt. Die Mischschale kann einen stromaufwärtigen Endabschnitt umfassen, der Konturen aufweist, die das Abgas zu dem Einspritzvorrichtungsgehäuse hin leiten.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 20. Januar 2016 eingereichten US-Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 15/001,356 und beansprucht auch die Priorität der am 22. Januar 2015 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/106,398. Auf die Offenbarungen der obigen Anmeldungen wird hier in ihrer Gesamtheit Bezug genommen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Mischeranordnung für ein Abgasnachbehandlungssystem.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen zur vorliegenden Offenbarung bereit und stellt nicht zwangsweise den Stand der Technik dar.
In dem Bestreben, die Menge an NOx und Partikeln, die während Verbrennungsmotorbetriebs in die Atmosphäre ausgestoßen werden, zu reduzieren, sind eine Reihe von Abgasnachbehandlungsvorrichtungen entwickelt worden. Ein Bedarf für Abgasnachbehandlungssysteme entsteht insbesondere bei der Implementierung von Dieselverbrennungsprozessen. Typische Nachbehandlungssysteme für Dieselmotorabgas können eine Kohlenwasserstoff(HC – Hydrocarbon)-Einspritzvorrichtung, einen Dieseloxidationskatalysator (DOC – Diesel Oxidation Catalyst), einen Dieselpartikelfilter (DPF – Diesel Particulate Filter) und ein SCR-System (SCR – Selective Catalytic Reduction; selektive katalytische Reduktion) umfassen.
SCR-Technologie wird in Verbindung mit der Reduzierung von in dem Abgas von Verbrennungsmotoren vorliegenden Stickoxiden verwendet. Einige dieser Systeme sind zur Verwendung von harnstoffbasierter Technologie konstruiert, die einen Behälter zum Speichern eines Reduktionsmittels (z. B. Harnstoff) und ein Zufuhrsystem (das beispielsweise eine Einspritzvorrichtung umfasst) zum Transportieren des Reduktionsmittels von dem Behälter zu dem Abgasstrom umfasst. Ein Mischer ist in der Regel zum Vermischen des eingespritzten Reduktionsmittels mit dem Abgas, bevor das Reduktionsmittel einen Katalysator, mit dem das Reduktionsmittel reagiert, erreicht, vorgesehen. Obgleich diese Systeme in der Vergangenheit gute Leistungen gezeigt haben, kann es wünschenswert sein, einen verbesserten Mischer zum effizienteren und effektiveren Vermischen des Reduktionsmittels mit dem Abgasstrom bereitzustellen.
KURZDARSTELLUNG
Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres gesamten Schutzumfangs oder aller ihrer Merkmale.
Ein Abgasnachbehandlungssystem kann einen Abgaskanal und eine Mischeranordnung umfassen. Der Abgaskanal kann eine Abgasausgabe von einem Verbrennungsmotor aufnehmen. Die Mischeranordnung kann entlang dem Abgaskanal angeordnet sein und kann das Abgas aufnehmen. Die Mischeranordnung kann ein Mischergehäuse, eine Mischschale und ein Einspritzvorrichtungsgehäuse umfassen. Die Mischschale kann in dem Mischergehäuse angeordnet sein und kann eine äußere diametrale Fläche umfassen, die mit einer inneren diametralen Fläche einer Wand des Mischergehäuses in Eingriff gelangt. Das Einspritzvorrichtungsgehäuse kann sich durch die Wand hindurch und in eine Aussparung in der Mischschale erstrecken. Die Aussparung kann einen Strömungspfad definieren, durch den zumindest ein Großteil des in die Mischeranordnung eintretenden Abgases strömt. Die Mischschale kann einen stromaufwärtigen Endabschnitt umfassen, der Konturen aufweist, die das Abgas zu dem Einspritzvorrichtungsgehäuse hin leiten.
Bei einigen Konfigurationen umfasst der stromaufwärtige Endabschnitt der Mischschale ein Paar Vertiefungen, die sich entlang lateralen Seiten des stromaufwärtigen Endabschnitts erstrecken und im Verlauf der Erstreckung der Vertiefungen zu einem Flanschabschnitt der Mischschale hin auseinanderlaufen.
Bei einigen Konfigurationen umfasst der stromaufwärtige Endabschnitt der Mischschale eine allgemein U-förmige Vertiefung.
Bei einigen Konfigurationen strömt das gesamte in die Mischeranordnung eintretende Abgas durch die Aussparung.
Bei einigen Konfigurationen ist das Einspritzvorrichtungsgehäuse ein ringförmiges Glied, das mehrere Öffnungen aufweist, durch die Abgas eintritt, bevor es durch die Aussparung in der Mischschale hindurch strömt. Die mehreren Öffnungen können durch mehrere Lamellen definiert werden.
Eine Einspritzvorrichtung kann ein Reaktionsmittel (z. B. ein Reduktionsmittel oder Kohlenwasserstoffkraftstoff) in eine Mischkammer einspritzen, die durch das Einspritzvorrichtungsgehäuse und die Mischschale definiert wird. Das Abgas und das Reaktionsmittel können sich in der Mischkammer miteinander vermischen.
Bei einigen Konfigurationen umfasst das Abgasnachbehandlungssystem eine Abgasnachbehandlungskomponente (z. B. einen SCR-Katalysator oder einen Oxidationskatalysator), die stromabwärts der Mischschale angeordnet ist und das Gemisch aus Reduktionsmittel und Abgas aufnimmt.
Bei einigen Konfigurationen umfasst die Mischeranordnung ein Mischelement (z. B. eine Mischplatte oder eine andere Mischstruktur), das zwischen der Mischschale und dem SCR-Katalysator angeordnet ist, wobei das Mischelement mehrere Lamellen und Öffnungen umfasst.
Bei einigen Konfigurationen umfasst die Mischschale einen Flanschabschnitt und einen Bundabschnitt. Der Flanschabschnitt kann zwischen dem stromaufwärtigen Endabschnitt und dem Bundabschnitt angeordnet sein. Die Aussparung kann sich durch den Flanschabschnitt hindurch erstrecken und ist zwischen dem Bundabschnitt und einem Einlass des Mischergehäuses angeordnet.
Bei einigen Konfigurationen ist der Bundabschnitt weiter stromabwärts als der stromaufwärtige Endabschnitt angeordnet.
Bei einer weiteren Ausführung stellt die vorliegende Offenbarung eine Mischeranordnung bereit, die Abgas von einem Motor aufnimmt und das Abgas mit einem eingespritzten Fluid vermischt. Die Mischeranordnung kann ein Mischerrohr, eine Mischschale und ein Einspritzvorrichtungsgehäuse umfassen. Die Mischschale kann in dem Mischerrohr angeordnet sein und kann eine äußere diametrale Fläche umfassen, die mit einer inneren diametralen Fläche einer Wand des Mischerrohrs in Eingriff gelangt. Die Mischschale kann einen Durchmesser aufweisen, der gleich einem Innendurchmesser des Mischerrohrs ist. Das Einspritzvorrichtungsgehäuse kann das eingespritzte Fluid aufnehmen und kann sich durch die Wand hindurch und in eine Aussparung in der Mischschale erstrecken. Die Aussparung kann einen Strömungspfad definieren, durch den Abgas strömt. Die Mischschale kann Konturen umfassen, die das Abgas zu dem Einspritzvorrichtungsgehäuse hin leiten.
Bei einigen Konfigurationen umfasst ein stromaufwärtiger Endabschnitt der Mischschale ein Paar Vertiefungen, die sich entlang lateralen Seiten des stromaufwärtigen Endabschnitts erstrecken und im Verlauf der Erstreckung der Vertiefungen zu einem Flanschabschnitt der Mischschale hin auseinanderlaufen. Die Aussparung kann in dem Flanschabschnitt ausgebildet sein.
Bei einigen Konfigurationen umfasst der stromaufwärtige Endabschnitt der Mischschale eine allgemein U-förmige Vertiefung.
Bei einigen Konfigurationen strömt das gesamte in das Mischerrohr eintretende Abgas durch die Aussparung.
Bei einigen Konfigurationen ist das Einspritzvorrichtungsgehäuse ein ringförmiges Glied, das mehrere Öffnungen aufweist, durch die Abgas eintritt, bevor es durch die Aussparung in die Mischschale strömt.
Bei einigen Konfigurationen werden die mehreren Öffnungen durch mehrere Lamellen definiert.
Bei einigen Konfigurationen umfasst die Mischeranordnung eine Einspritzvorrichtung, die das eingespritzte Fluid in eine Mischkammer einspritzt, die durch das Einspritzvorrichtungsgehäuse und das Mischen definiert wird. Das Abgas und das eingespritzte Fluid vermischen sich in der Mischkammer.
Bei einigen Konfigurationen ist ein Auslass des Mischerrohrs mit einem Einlass eines Gehäuses eines SCR-Katalysators verbunden. Der SCR-Katalysator kann das Gemisch aus dem eingespritzten Fluid und dem Abgas aufnehmen.
Bei einigen Konfigurationen umfasst die Mischeranordnung eine Mischplatte, die zwischen der Mischschale und dem SCR-Katalysator angeordnet ist. Die Mischplatte kann mehrere Lamellen und Öffnungen umfassen.
Bei einigen Konfigurationen umfasst die Mischschale einen Flanschabschnitt und einen Bundabschnitt. Der Flanschabschnitt kann zwischen dem stromaufwärtigen Endabschnitt und dem Bundabschnitt angeordnet sein. Die Aussparung kann sich durch den Flanschabschnitt hindurch erstrecken und ist zwischen dem Bundabschnitt und einem Einlass des Mischerrohrs angeordnet.
Bei einigen Konfigurationen ist der Bundabschnitt weiter stromabwärts als der stromaufwärtige Endabschnitt angeordnet.
Bei einer weiteren Ausführung stellt die vorliegende Offenbarung eine Mischeranordnung bereit, die Abgas von einem Motor aufnimmt. Die Mischeranordnung kann ein Mischerrohr, ein Einspritzvorrichtungsgehäuse und eine Mischschale umfassen. Das Mischerrohr kann einen Einlass, einen Auslass und eine Längsachse, die sich durch den Einlass und den Auslass hindurch erstreckt, umfassen. Das Mischerrohr kann Abgas aufnehmen, das in einer ersten Richtung parallel zur Längsachse durch den Einlass strömt. Das Abgas kann durch den Auslass in der ersten Richtung strömen. Das Einspritzvorrichtungsgehäuse kann ein Reaktionsmittel aufnehmen und sich in das Mischerrohr zwischen dem Einlass und dem Auslass erstrecken. Die Mischschale kann in dem Mischerrohr zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnet sein und kann eine Aussparung umfassen, die einen Abschnitt des Einspritzvorrichtungsgehäuses aufnimmt. Die Mischschale kann eine erste konturierte Fläche umfassen, die das Abgas stromabwärts des Einlasses in einer zweiten Richtung zu dem Einspritzvorrichtungsgehäuse hin leitet. Die zweite Richtung kann in einem Winkel zur ersten Richtung oder im Wesentlichen orthogonal zur ersten Richtung verlaufen. Die Mischschale kann eine zweite konturierte Fläche stromabwärts der ersten konturierten Fläche umfassen, die Abgas durch die Aussparung in einer dritten Richtung, die zur zweiten Richtung entgegengesetzt ist, leitet.
Bei einigen Konfigurationen umfasst die Mischschale eine äußere diametrale Fläche, die mit einer inneren diametralen Fläche einer Wand des Mischerrohrs in Eingriff gelangt. Die Mischschale kann einen Durchmesser aufweisen, der gleich einem Innendurchmesser des Mischerrohrs ist.
Bei einigen Konfigurationen wird die erste konturierte Fläche durch einen stromaufwärtigen Endabschnitt der Mischschale definiert, der ein Paar Vertiefungen aufweist, die sich entlang lateralen Seiten des stromaufwärtigen Endabschnitts erstrecken und im Verlauf der Erstreckung der Vertiefungen zu einem Flanschabschnitt der Mischschale hin auseinanderlaufen. Die Aussparung ist in dem Flanschabschnitt ausgebildet.
Bei einigen Konfigurationen wird die zweite konturierte Fläche durch einen Bundabschnitt der Mischschale definiert, die Aussparung erstreckt sich durch den Flanschabschnitt der Mischschale und ist zwischen dem Bundabschnitt und dem stromaufwärtigen Endabschnitt angeordnet.
Bei einigen Konfigurationen wird die erste konturierte Fläche durch einen stromaufwärtigen Endabschnitt der Mischschale mit einer allgemein U-förmigen Vertiefung definiert.
Bei einigen Konfigurationen strömt das gesamte durch den Einlass in das Mischerrohr eintretende Abgas durch die Aussparung.
Bei einigen Konfigurationen ist das Einspritzvorrichtungsgehäuse ein ringförmiges Glied, das mehrere Öffnungen aufweist, durch die Abgas eintritt, bevor es durch die Aussparung in die Mischschale strömt.
Bei einigen Konfigurationen werden die mehreren Öffnungen durch mehrere Lamellen definiert.
Bei einigen Konfigurationen umfasst die Mischeranordnung eine Einspritzvorrichtung, die Reduktionsmittel in eine Mischkammer einspritzt, die durch das Einspritzvorrichtungsgehäuse und die Mischschale definiert wird. Das Abgas und das Reduktionsmittel können sich in der Mischkammer vermischen.
Bei einigen Konfigurationen ist der Auslass des Mischerrohrs mit einem Einlass eines Gehäuses eines SCR-Katalysators verbunden. Der SCR-Katalysator kann das Gemisch aus dem Reduktionsmittel und Abgas aufnehmen.
Bei einigen Konfigurationen umfasst die Mischeranordnung eine Mischplatte, die zwischen der Mischschale und dem SCR-Katalysator angeordnet ist. Die Mischplatte kann mehrere Lamellen und Öffnungen umfassen.
Weitere Anwendungsbereiche gehen aus der hier bereitgestellten Beschreibung hervor. Die Beschreibung und spezifische Beispiele in der vorliegenden Kurzdarstellung dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sollen nicht den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einschränken.
1 ist eine schematische Darstellung eines Motors und eines Abgasnachbehandlungssystems, das eine Mischeranordnung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung aufweist;
2 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Nachbehandlungssystems, das die Mischeranordnung umfasst;
3 ist eine Endansicht der Mischeranordnung;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Mischschale der Mischeranordnung;
5 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Nachbehandlungssystems, das eine weitere Mischeranordnung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung umfasst;
6 ist eine Endansicht der Mischeranordnung von 5;
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Mischschale der Mischeranordnung von 5;
8 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Mischschale gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
9 ist eine Endansicht der Mischschale von 8;
10 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer alternativen Mischeranordnung; und
11 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht des in 10 dargestellten Mischers.
Übereinstimmende Bezugszeichen geben über die verschiedenen Ansichten der Zeichnungen hinweg übereinstimmende Teile an.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Beispielhafte Ausführungsformen werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen umfassender beschrieben.
Es werden beispielhafte Ausführungsformen bereitgestellt, so dass diese Offenbarung gründlich ist und dem Fachmann den Schutzumfang vollständig übermittelt. Es werden zahlreiche spezielle Details angeführt, wie z. B. Beispiele für spezielle Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Für den Fachmann liegt auf der Hand, dass die speziellen Details nicht eingesetzt werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen ausgestaltet werden können und dass keine als den Schutzumfang der Offenbarung einschränkend ausgelegt werden soll. Bei einigen Ausführungsbeispielen werden allseits bekannte Verfahren, allseits bekannte Vorrichtungsstrukturen und allseits bekannte Technologien nicht ausführlich beschrieben.
Die hier verwendete Terminologie dient nur zum Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele und soll nicht als Einschränkung verstanden werden. Wie hier verwendet wird, sollen die Singularformen ”ein”, ”eine” und ”der/die/das” auch die Pluralformen umfassen, sofern der Kontext nicht ausdrücklich etwas anderes angibt. Die Ausdrücke ”umfasst”, ”umfassen(d)”, ”enthalten(d)” und ”aufweisen(d)” sind inklusiv gemeint und geben deshalb das Vorhandensein von angeführten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsgängen, Elementen und/oder Komponenten an, schliefen aber das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen derselben nicht aus. Die hier beschriebenen Verfahrensschritte, Verfahren und Arbeitsschritte dürfen nicht so verstanden werden, dass ihre Durchführung unbedingt in der speziellen erörterten oder dargestellten Reihenfolge erforderlich ist, sofern diese nicht spezifisch als die Reihenfolge der Durchführung angegeben ist. Es versteht sich ferner, dass weitere oder alternative Schritte angewendet werden können.
Wenn ein Element oder eine Schicht als ”an”, ”in Eingriff mit”, ”verbunden mit” oder ”gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben ist, kann es bzw. sie sich direkt an dem anderen Element oder der anderen Schicht, in Eingriff damit, verbunden damit oder gekoppelt damit befinden, oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wenn hingegen ein Element als ”direkt an”, ”direkt in Eingriff mit”, ”direkt verbunden mit” oder ”direkt gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben wird, können keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Ein anderer Wortlaut, der zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendet wird, sollte auf eine ähnliche Weise interpretiert werden (beispielsweise ”zwischen” versus ”direkt zwischen”, ”neben” versus ”direkt neben” usw.). Wie hier verwendet, umfasst der Begriff ”und/oder” beliebige und alle Kombinationen aus einem oder mehreren der zugeordneten aufgelisteten Objekte.
Obwohl hier die Begriffe erster, zweiter, dritter etc. zur Beschreibung verschiedener Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte verwendet werden können, sollten diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe können nur dazu verwendet werden, ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe wie ”erster, ”zweiter” und sonstige hier verwendete numerische Begriffe implizieren keine Abfolge oder Reihenfolge, sofern dies nicht eindeutig aus dem Kontext hervorgeht. Somit könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, die nachstehend erörtert werden, als ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der beispielhaften Ausführungsformen abzuweichen.
Räumlich bezogene Begriffe wie ”innerer”, ”äußerer”, ”unterhalb”, ”unter”, ”unterer”, ”über”, ”oberer” und dergleichen können hier zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder eines Merkmals zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen, wie in den Figuren veranschaulicht, leichter zu beschreiben. Mit räumlich bezogenen Begriffen kann bezweckt werden, zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Ausrichtung verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung im Gebrauch oder Betrieb mit zu umfassen. Wenn die Vorrichtung in den Figuren zum Beispiel umgedreht wird, würden Elemente, die als ”unter” oder ”unterhalb” von anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben wurden, dann ”über” den anderen Elementen oder Merkmalen ausgerichtet sein. Somit kann der exemplarische Begriff ”unter” sowohl eine Ausrichtung von über als auch von unter umfassen. Die Vorrichtung kann auch anders (um 90 Grad gedreht oder in anderen Ausrichtungen) ausgerichtet sein, und die hier verwendeten räumlich bezogenen beschreibenden Begriffe werden entsprechend ausgelegt.
Mit Bezug auf 1 wird ein Abgasnachbehandlungssystem 10 bereitgestellt, das die Abgasausgabe von einem Verbrennungsmotor 12 behandeln kann. Das Abgasnachbehandlungssystem 10 kann einen Abgaskanal 14, einen Oxidationskatalysator (z. B. einen Dieseloxidationskatalysator oder DOC) 16, einen Filter (z. B. einen Dieselpartikelfilter (DPF)) 18, eine Mischeranordnung 20 und einen SCR-Katalysator 22 umfassen. Der DOC 16, der Filter 18, die Mischeranordnung 20 und der, SCR-Katalysator 22 sind derart in dem Abgaskanal 14 angeordnet, dass ein Teil oder die gesamte Abgasausgabe vom Motor 12 dort hindurch strömt.
Eine Kohlenwasserstoff(HC)-Einspritzvorrichtung 24 kann zumindest teilweise in dem Abgaskanal 14 stromaufwärts des DOC 16 angeordnet sein. Die HC-Einspritzvorrichtung 24 kann Kohlenwasserstoffkraftstoff von einer Kraftstoffquelle 26 empfangen und kann den Kraftstoff in den Abgasstrom stromaufwärts des DOC 16 einspritzen. Ein Brenner (nicht gezeigt) kann zumindest teilweise in dem Abgaskanal 14 stromaufwärts des DOC 16 an oder neben der HC-Einspritzvorrichtung 24 angeordnet sein. Der Brenner kann den durch die HC-Einspritzvorrichtung 24 eingespritzten Kraftstoff zur Regeneration des DOC 16 und/oder des Filters 18 einspritzen.
Eine Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 28 kann neben oder teilweise in der Mischeranordnung 20 stromaufwärts des SCR-Katalysators 22 angeordnet sein. Die Reduktionsmittel einspritzvorrichtung 28 kann ein Reduktionsmittel (z. B. Harnstoff) von einem Reduktionsmitteltank 30 empfangen und das Reduktionsmittel in einen Abgasstrom in der Mischeranordnung 20 einspritzen. Wie im Folgenden genauer beschrieben wird, kann sich das Reduktionsmittel mit dem Abgas in der Mischeranordnung 20 vermischen, bevor es durch den SCR-Katalysator 22 strömt.
Mit Bezug auf 2–4 kann die Mischeranordnung 20 ein Mischergehäuse oder -rohr 32, ein Einspritzvorrichtungsgehäuse 34, eine Mischschale 36, eine erste Mischplatte 38 und eine zweite Mischplatte 40 umfassen. Das Mischergehäuse 32 kann allgemein zylinderförmig sein und kann direkt oder indirekt mit einem Gehäuse 42 des SCR-Katalysators 22 verbunden sein. Das Mischergehäuse 32 kann eine Einspritzvorrichtungsöffnung 44 umfassen, durch die sich das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 und/oder die Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 28 erstrecken können.
Das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 kann ein ringförmiges Glied sein, das einen Flansch 46, einen allgemein zylinderförmigen Abschnitt 48 und einen allgemein kegelstumpfförmigen Abschnitt 50 umfasst. Wie in 2 gezeigt wird, kann eine Kappe 52 mit einem ersten Ende 54 des zylinderförmigen Abschnitts 48 in Eingriff gelangen. Obgleich dies in 2 nicht speziell gezeigt wird, kann sich die Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 28 durch eine Aussparung 56 in der Kappe 52 hindurch erstrecken und Reduktionsmittel in den zylinderförmigen und den kegelstumpfförmigen Abschnitt 48, 50 einspritzen. Der zylinderförmige Abschnitt 48 kann mehrere Aussparungen 58 umfassen, die sich dort hindurch erstrecken. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 50 kann mehrere Lamellen 60 umfassen, die Öffnungen in das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 definieren. Ein distales Ende 62 des kegelstumpfförmigen Abschnitts 50 kann mit der Mischschale 36 in Eingriff gelangen und kann sich durch eine Aussparung 64 in der Mischschale 36 hindurch erstrecken. Bei einigen Konfigurationen kann das distale Ende 62 einen statischen Mischer mit Lamellen und Aussparungen beispielsweise zur Bereitstellung zusätzlicher Turbulenz umfassen.
Die Mischschale 36 kann eine allgemein schalenförmige Struktur sein, die beispielsweise gestanzt und/oder anderweitig aus Metallblech ausgebildet sein kann. Es versteht sich, dass die Mischschale durch einen beliebigen geeigneten Prozess und aus einem beliebigen geeigneten Material ausgebildet werden könnte. Die Mischschale 36 kann einen stromaufwärtigen Endabschnitt 66, einen Bundabschnitt 68, einen Absatz- oder Flanschabschnitt 70 und einen stromabwärtigen Rand 72, die zur Definition einer Mischkammer 74 zusammenwirken, umfassen. Der Flanschabschnitt 70 kann zwischen dem stromaufwärtigen Endabschnitt 66 und dem Bundabschnitt 68 angeordnet sein und kann die Aussparung 64 umfassen, durch die sich das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 erstreckt. Eine äußere diametrale Fläche des Rands 72 kann in den Eingriff mit der inneren diametralen Fläche des Mischergehäuses 32 beispielsweise verschweißt, befestigt oder hineingepresst sein.
Wie in 4 gezeigt wird, kann eine äußere Fläche 75 des Bundabschnitts 68 (z. B. die Fläche des Bundabschnitts 68, die einem Einlass 77 des Mischergehäuses 32 allgemein zugewandt ist) allgemein konkav sein, so dass ein mittlerer Abschnitt 71 der äußeren Fläche 75 weiter stromabwärts als laterale Abschnitte 73 einer äußeren Fläche 76 angeordnet ist. Wie in 2 gezeigt wird, kann die äußere Fläche 76 des stromaufwärtigen Endabschnitts 66 (z. B. die Fläche des stromaufwärtigen Endabschnitts 66, die einem Einlass 77 des Mischergehäuses 32 allgemein zugewandt ist) allgemein konvex sein, so dass ein oberes Ende 78 der äußeren Fläche 76 weiter stromaufwärts als ein unteres Ende 80 der äußeren Fläche 76 angeordnet ist.
Wie in 3 und 4 gezeigt wird, kann ein Paar Vertiefungen 82 in lateralen Seitenabschnitten des stromaufwärtigen Endabschnitts 66 ausgebildet sein. Die Vertiefungen 82 erstrecken sich entlang der Peripherie des stromaufwärtigen Endabschnitts 66 und laufen im Verlauf ihrer Erstreckung von einem unteren Abschnitt des stromaufwärtigen Endabschnitts 66 zu dem Flanschabschnitt 70 hin auseinander. Auf diese Weise sind die Vertiefungen 82 dahingehend geformt, in das Mischergehäuse 32 strömendes Abgas zu dem Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 und dem Bundabschnitt 68 hin zu schleusen oder zu leiten (wie durch die Pfeile A in 3 angezeigt wird), so dass Abgas in das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 (d. h. zwischen den Lamellen 60 und/oder durch die Aussparungen 58 hindurch) strömt und durch die Aussparung 64 in dem Flanschabschnitt 70 hindurch in die Mischkammer 74 strömt. Bei der bestimmten Ausführungsform, die in 2–4 dargestellt wird, wird das gesamte Abgas, das durch den Einlass 77 in das Mischergehäuse 32 eintritt, in das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 und durch die Aussparung 64 geleitet, wie durch die Pfeile A in 2 angezeigt wird. Auf diese Weise wird das Abgas von der Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 28 in das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 und in der Mischkammer 74 gründlich mit dem Reduktionsmittel vermischt. Die Mischschale 36 umfasst eine gekrümmte innere oder stromabwärtige Fläche 83, die derart geformt ist, dass durch die Aussparung 64 strömendes Abgas dahingehend in einem Winkel von im Wesentlichen 90 Grad umgeleitet wird, zum SCR 22 zu strömen.
Die erste Mischplatte 38 kann mehrere Lamellen 84 und Aussparungen 86, durch die das Gemisch aus Reduktionsmittel und Abgas strömen kann, umfassen. Die zweite Mischplatte 40 kann mehrere Aussparungen 88, durch die das Gemisch aus Reduktionsmittel und Abgas strömen kann, umfassen. Die erste und die zweite Mischplatte 38, 40 können die Turbulenz des Stroms stromaufwärts des SCR-Katalysators 22 dahingehend erhöhen, eine weitere Vermischung des Abgases und des Reduktionsmittels vor dem Eintritt in den SCR-Katalysator 22 zu ermöglichen. Die Mischplatten 38, 40 können des Weiteren das Gemisch aus Reduktionsmittel und Abgas über eine größere Querschnittsfläche hinweg verteilen, so dass das Gemisch über eine größere Querschnittsfläche hinweg in den SCR-Katalysator 22 strömt. Es versteht sich, dass die Mischeranordnung 20 eine beliebige Anzahl an Mischplatten und/oder statischen Mischern in einer beliebigen Konfiguration umfassen könnte. Bei einigen Ausführungsformen können die Konturen der Mischschale und/oder die Form und die Position einer oder mehrerer mischplatten 38, 40 das Gemisch aus Abgas und Reduktionsmittel von einem unteren Abschnitt (von dem Bezugsrahmen von 2) des SCR-Katalysators 22 weg und zu einem mittleren Bereich des SCR-Katalysators 22 hin leiten.
Obgleich die Mischeranordnung 20 oben dahingehend beschrieben wird, dass sie Abgas mit Reduktionsmittel von der Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 28 vermischt und das Gemisch dem SCR-Katalysator 22 zuführt, versteht sich, dass die Mischeranordnung 20 in Verbindung mit der HC-Einspritzvorrichtung 24 anstatt der Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung 28 verwendet werden könnte. Das bedeutet, dass die Mischeranordnung 20 stromaufwärts des DOC 16 vorgesehen sein könnte, und die HC-Einspritzvorrichtung 24 könnte Kraftstoff in das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 und die Mischkammer 74 zur Vermischung mit dem Abgas vor der Entzündung einspritzen könnte.
5–7 stellen eine weitere Konfiguration der Mischschale 36 dar, bei der Aussparungen 90 und Lamellen 92 in den Vertiefungen 82 ausgebildet sind, um zu gestatten, dass ein relativ kleiner Teil des Abgases dort hindurch anstatt in das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 und die Aussparung 64 strömt. Die Lamellen 92 leiten das durch die Aussparungen 90 strömende Abgas dahingehend um, entlang der gekrümmten inneren Fläche 83 zu strömen. Dieses Strömungsprofil reduziert die Anzahl an großen Harnstofftropfen, die mit der Fläche 83 in Berührung kommen, auf ein Minimum. Wenn jedoch flüssige Harnstofftröpfchen auf die Fläche 83 auftreffen, bewirkt das modifizierte Strömungsprofil schnell die Verdampfung der Flüssigkeit.
Zusätzlich oder alternativ dazu könnten Aussparungen und Lamellen in der äußeren Fläche 76 zwischen den Vertiefungen 82 ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ dazu könnten eine bzw. ein oder mehrere Bypassaussparungen oder -kanäle in der Mischschale 36 an oder in der Nähe der Aussparung 64 und/oder an oder in der Nähe des Rands 72 ausgebildet sein, so dass relativ geringe Mengen an Abgas das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 umgehen können. Zusätzlich oder alternativ dazu könnten eine bzw. ein oder mehrere Bypassaussparungen oder -kanäle in der inneren diametralen Fläche des Mischergehäuses 32 ausgebildet sein, so dass relativ geringe Mengen an Abgas das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 und die Mischkammer 74 umgehen können.
Obgleich die in 2 und 5 gezeigten Mischeranordnungen 20 horizontal ausgerichtet sind, versteht sich, dass diese Anordnungen vertikal ausgerichtet sein könnten. Wie in 2 gezeigt wird, kann das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 eine Drehachse (d. h. eine Längsachse) aufweisen, die in einem nicht senkrechten Winkel zur Längsachse des Mischergehäuses 32 angeordnet ist. In der vertikalen Ausrichtung kann diese Konfiguration besonders vorteilhaft sein, da flüssige Tröpfchen von der Einspritzvorrichtung 28 abfallen können, anstatt Ablagerungen an der Einspritzvorrichtung 28 zu bilden.
8 und 9 stellen noch eine weitere Konfiguration einer Mischschale 136 dar, die eine durchgängige Vertiefung 182 in einem stromaufwärtigen Endabschnitt 166 anstatt des Paars Vertiefungen 82, die oben beschrieben werden, umfasst. Wie die Vertiefungen 82 der oben beschriebenen Mischschale 36 ist die Vertiefung 182 dahingehend geformt, Abgas nach außen und nach oben zu schleusen oder zu leiten, so dass das Abgas um einen Bundabschnitt 168 herum und in das Einspritzvorrichtungsgehäuse 34 und durch eine Aussparung 164 in einen Flanschabschnitt 170 ähnlich wie oben beschrieben und in 2 und 3 gezeigt strömt.
10 und 11 stellen eine alternative Mischeranordnung 220 dar, die ein Mischergehäuse oder -rohr 232, ein Einspritzvorrichtungsgehäuse 234, eine Mischschale 236, eine erste Mischplatte 238 und eine zweite Mischplatte 240 umfasst. Das Mischergehäuse 232 ist im Wesentlichen gleich dem zuvor beschriebenen Mischergehäuse 32. Gleichermaßen ist das Einspritzvorrichtungsgehäuse 234 im Wesentlichen gleich dem zuvor beschriebenen Einspritzvorrichtungsgehäuse 34. Insbesondere umfasst das Einspritzvorrichtungsgehäuse 234 eine Flansch 246, der mit einer Verwirbelungsvorrichtung 247 gekoppelt ist. Die Verwirbelungsvorrichtung 247 umfasst einen zylinderförmigen Abschnitt 248 und einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 250. Eine Kappe 252 ist an dem Flansch 246 und dem zylinderförmigen Abschnitt 248 fixiert. Siehe vorstehende Abschnitte der Beschreibung für genauere Einzelheiten.
Die Mischschale 236 ist im Wesentlichen gleich der zuvor beschriebenen Mischschale 236 und den alternativen Konfigurationen, die in 4–9 dargestellt werden. Die Mischschale 236 umfasst jedoch eine Aussparung 290, die einer Lamelle 292 zugeordnet ist, die sich in einer Strecke, die ungefähr die Hälfte des Innendurchmessers des Rohrs beträgt, über das Rohr 232 hinweg erstreckt. Die Aussparung 290 und die Lamelle 292 sind mittig in dem kreisförmigen Querschnitt des Rohrs 232 positioniert. Abgas strömt durch die Aussparung 290 und wird durch die Lamelle 292 umgeleitet. Wie in Bezug auf die anderen Ausführungsformen genau beschrieben wird, strömt das Abgas auch durch Aussparungen, die sich durch den zylinderförmigen Abschnitt 248, den kegelstumpfförmigen Abschnitt 250 erstrecken, um durch die Aussparung 264 der Mischschale 236 zu strömen.
Die erste Mischplatte 238 umfasst eine Absatzform bei Betrachtung von der Seite, so dass ein erster Abschnitt 243 axial näher am Einspritzvorrichtungsgehäuse 234 als ein zweiter Abschnitt 245 positioniert ist. Ein Zwischenabschnitt 251 verbindet den ersten Abschnitt 243 und den zweiten Abschnitt 245. Der Zwischenabschnitt 251 ist von einem Bundabschnitt 268 der Mischschale 236 zur Definition einer Quetschkante oder Blendenöffnung dazwischen beabstandet. Die Blendenöffnung erzeugt einen Bereich erhöhter Gasgeschwindigkeit zum Mitreißen der kleineren Reduktionsmitteltröpfchen und Drücken dieser Tröpfchen zu dem zweiten Abschnitt 245 hin, der auf derselben Seite des Rohrs wie die Einspritzvorrichtung positioniert ist. Der erste Abschnitt 243 umfasst mehrere Lamellen 284 und Aussparungen 286, durch die das Gemisch aus Reduktionsmittel und Abgas strömen kann. Der zweite Abschnitt 245 umfasst mehrere im Wesentlichen zylinderförmige Aussparungen 249, die dazu vorgesehen sind, zu gestatten, dass das Reduktionsmittel und das Abgas dort hindurchströmen. Die Lamellen 284 sind im Wesentlichen sichelförmig und in einem Bogen angeordnet, um eine Abgasverwirbelungsbewegung zu erzeugen. Wenn größere Reduktionsmitteltröpfchen versuchen, ihren Abstand zur Einspritzvorrichtung zu vergrößern, drückt das durch die Lamellen 284 erzeugte Abgasverwirbelungsprofil die Tröpfchen zu der Einspritzvorrichtung hin, so dass sie in der Nähe der Mitte des Rohrs 232 verdampfen.
Die zweite Mischplatte 240 kann mehrere Aussparungen 288 umfassen, durch die das Gemisch aus Reduktionsmittel und Abgas strömen kann. Die Form, die Größe und die Position verschiedener Aussparungen 288 werden dahingehend definiert, das Abgas und das Reduktionsmittel vor dem Eintreten in einen stromabwärtigen Katalysator weiter zu vermischen. Die Mischplatten 238, 240 können das Gemisch aus Reduktionsmittel und Abgas zur Optimierung des Wirkungsgrads des Katalysatorbetriebs über eine gewünschte Einlassfläche des stromabwärtigen Katalysators hinweg verteilen.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen ist zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt worden. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern, wo zutreffend, austauschbar und können in einer gewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn nicht speziell gezeigt oder beschrieben. Diese kann auch auf verschiedene Weise geändert werden. Solche Varianten sollen nicht als Abweichung von der Offenbarung betrachtet werden, und alle solchen Modifikationen sollen im Schutzumfang der Offenbarung mit enthalten sein.

Claims

Abgasnachbehandlungssystem, das Folgendes umfasst: einen Abgaskanal, der eine Abgasausgabe von einem Verbrennungsmotor aufnimmt; und eine Mischeranordnung, die entlang dem Abgaskanal angeordnet ist und das Abgas aufnimmt, wobei die Mischeranordnung ein Mischergehäuse, eine Mischschale und ein Einspritzvorrichtungsgehäuse umfasst, wobei die Mischschale in dem Mischergehäuse angeordnet ist und eine äußere diametrale Fläche umfasst, die mit einer inneren diametralen Fläche einer Wand des Mischergehäuses in Eingriff gelangt, wobei sich das Einspritzvorrichtungsgehäuse durch die Wand hindurch und in eine Aussparung in der Mischschale erstreckt, wobei die Aussparung einen Strömungspfad definiert, durch den zumindest ein Großteil des in die Mischeranordnung eintretenden Abgases strömt, wobei die Mischschale einen stromaufwärtigen Endabschnitt umfasst, der Konturen aufweist, die das Abgas zu dem Einspritzvorrichtungsgehäuse hin leiten.
Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 1, wobei der stromaufwärtige Endabschnitt der Mischschale ein Paar Vertiefungen umfasst, die sich entlang lateralen Seiten des stromaufwärtigen Endabschnitts erstrecken und im Verlauf der Erstreckung der Vertiefungen zu einem Flanschabschnitt der Mischschale hin auseinanderlaufen.
Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 1, wobei der stromaufwärtige Endabschnitt der Mischschale eine allgemein U-förmige Vertiefung umfasst.
Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 1, wobei das gesamte in die Mischeranordnung eintretende Abgas durch die Aussparung strömt.
Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 1, wobei das Einspritzvorrichtungsgehäuse ein ringförmiges Glied ist, das mehrere Öffnungen aufweist, durch die Abgas eintritt, bevor es durch die Aussparung in der Mischschale hindurch strömt.
Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 5, wobei die mehreren Öffnungen durch mehrere Lamellen definiert werden.
Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 5, das ferner eine Einspritzvorrichtung umfasst, die ein Reaktionsmittel in eine Mischkammer einspritzt, die durch das Einspritzvorrichtungsgehäuse und die Mischschale definiert wird, wobei sich das Abgas und das Reaktionsmittel in der Mischkammer miteinander vermischen.
Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 7, das ferner eine Abgasnachbehandlungskomponente umfasst, die stromabwärts der Mischschale angeordnet ist und das Gemisch aus Reaktionsmittel und Abgas aufnimmt.
Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 8, wobei die Mischeranordnung ein Mischelement umfasst, das zwischen der Mischschale und der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet ist, wobei das Mischelement mehrere Lamellen und Öffnungen umfasst.
Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 1, wobei die Mischschale einen Flanschabschnitt und einen Bundabschnitt umfasst, wobei der Flanschabschnitt zwischen dem stromaufwärtigen Endabschnitt und dem Bundabschnitt angeordnet ist, wobei sich die Aussparung durch den Flanschabschnitt hindurch erstreckt und zwischen dem Bundabschnitt und einem Einlass des Mischergehäuses angeordnet ist.
Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 10, wobei der Bundabschnitt weiter stromabwärts als der stromaufwärtige Endabschnitt angeordnet ist.
Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 1, wobei der stromaufwärtige Endabschnitt der Mischschale eine durchgängige Aussparung und eine Lamelle, die durch die Aussparung strömendes Abgas zum Strömen in einer Richtung von dem Einspritzvorrichtungsgehäuse weg zwingt, umfasst.
Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 1, wobei die Mischschale eine stromabwärtige Fläche umfasst, die dahingehend geformt ist, eine Richtung des Abgasstroms, die aus dem Einspritzvorrichtungsgehäuse heraus führt, in eine Richtung, die in eine stromabwärtige Abgasnachbehandlungskomponente hinein führt, zu ändern.
Mischeranordnung, die Abgas von einem Motor aufnimmt und das Abgas mit einem eingespritzten Fluid vermischt, wobei die Mischeranordnung Folgendes umfasst: ein Mischerrohr; eine Mischschale, die in dem Mischerrohr angeordnet ist und eine äußere diametrale Fläche umfasst, die mit einer inneren diametralen Fläche einer Wand des Mischerrohrs in Eingriff gelangt, wobei die Mischschale einen Durchmesser aufweist, der gleich einem Innendurchmesser des Mischerrohrs ist; und ein Einspritzvorrichtungsgehäuse, das das eingespritzte Fluid aufnimmt und sich durch die Wand hindurch und in eine Aussparung in der Mischschale erstreckt, wobei die Aussparung einen Strömungspfad definiert, durch den Abgas strömt, wobei die Mischschale Konturen aufweist, die das Abgas zu dem Einspritzvorrichtungsgehäuse hin leiten.
Mischeranordnung nach Anspruch 14, wobei ein stromaufwärtiger Endabschnitt der Mischschale ein Paar Vertiefungen umfasst, die sich entlang lateralen Seiten des stromaufwärtigen Endabschnitts erstrecken und im Verlauf der Erstreckung der Vertiefungen zu einem Flanschabschnitt der Mischschale hin auseinanderlaufen, und wobei die Aussparung in dem Flanschabschnitt ausgebildet ist.
Mischeranordnung nach Anspruch 14, wobei die Mischschale einen stromaufwärtigen Endabschnitt umfasst, der eine allgemein U-förmige Vertiefung aufweist.
Mischeranordnung nach Anspruch 14, wobei das gesamte in das Mischerrohr eintretende Abgas durch die Aussparung strömt.
Mischeranordnung nach Anspruch 14, wobei ein stromaufwärtiger Endabschnitt der Mischschale eine durchgängige Aussparung und eine Lamelle, die durch die Aussparung strömendes Abgas zum Strömen in einer Richtung von dem Einspritzvorrichtungsgehäuse weg zwingt, umfasst.
Mischeranordnung nach Anspruch 14, wobei das Einspritzvorrichtungsgehäuse ein ringförmiges Glied ist, das mehrere Öffnungen aufweist, durch die Abgas eintritt, bevor es durch die Aussparung in die Mischschale strömt.
Mischeranordnung nach Anspruch 19, wobei die mehreren Öffnungen durch mehrere Lamellen definiert werden.
Mischeranordnung nach Anspruch 19, die ferner eine Einspritzvorrichtung umfasst, die das eingespritzte Fluid in eine Mischkammer einspritzt, die durch das Einspritzvorrichtungsgehäuse und die Mischschale definiert wird, wobei sich das Abgas und das eingespritzte Fluid in der Mischkammer vermischen.
Mischeranordnung nach Anspruch 19, wobei ein Auslass des Mischerrohrs mit einem Einlass eines Gehäuses einer Abgasnachbehandlungskomponente verbunden ist, wobei die Abgasnachbehandlungskomponente das Gemisch aus dem eingespritzten Fluid und dem Abgas aufnimmt.
Mischeranordnung nach Anspruch 22, die ferner ein Mischelement umfasst, das zwischen der Mischschale und der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet ist, wobei das Mischelement mehrere Lamellen und Öffnungen umfasst.
Mischeranordnung nach Anspruch 14, wobei die Mischschale einen Flanschabschnitt und einen Bundabschnitt umfasst, wobei sich die Aussparung durch den Flanschabschnitt hindurch erstreckt und zwischen dem Bundabschnitt und einem Einlass des Mischerrohrs angeordnet ist.
Mischeranordnung, die Abgas von einem Motor aufnimmt, wobei die Mischeranordnung Folgendes umfasst: ein Mischerrohr, das einen Einlass, einen Auslass und eine Längsachse, die sich durch den Einlass und den Auslass hindurch erstreckt, umfasst, wobei das Mischerrohr Abgas aufnimmt, das in einer ersten Richtung parallel zur Längsachse durch den Einlass strömt, wobei das Abgas durch den Auslass in der ersten Richtung strömt; ein Einspritzvorrichtungsgehäuse, das ein Reaktionsmittel aufnimmt und sich in das Mischerrohr zwischen dem Einlass und dem Auslass erstreckt; und eine Mischschale, die in dem Mischerrohr zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnet ist und eine Aussparung umfasst, die einen Abschnitt des Einspritzvorrichtungsgehäuses aufnimmt, wobei die Mischschale eine erste konturierte Fläche umfasst, die das Abgas stromabwärts des Einlasses in einer zweiten Richtung zu dem Einspritzvorrichtungsgehäuse hin leitet, wobei die zweite Richtung im Wesentlichen orthogonal zur ersten Richtung verläuft, wobei die Mischschale eine zweite konturierte Fläche stromabwärts der ersten konturierten Fläche umfasst, die Abgas durch die Aussparung in einer dritten Richtung, die zur zweiten Richtung entgegengesetzt ist, leitet.
Mischeranordnung nach Anspruch 25, wobei die erste konturierte Fläche durch einen stromaufwärtigen Endabschnitt der Mischschale definiert wird, der ein Paar Vertiefungen aufweist, die sich entlang lateralen Seiten des stromaufwärtigen Endabschnitts erstrecken und im Verlauf der Erstreckung der Vertiefungen zu einem Flanschabschnitt der Mischschale hin auseinanderlaufen, und wobei die Aussparung in dem Flanschabschnitt ausgebildet ist.
Mischeranordnung nach Anspruch 26, wobei die zweite konturierte Fläche durch einen Bundabschnitt der Mischschale definiert wird, sich die Aussparung durch den Flanschabschnitt der Mischschale erstreckt und zwischen dem Bundabschnitt und dem stromaufwärtigen Endabschnitt angeordnet ist.
Mischeranordnung nach Anspruch 27, wobei die Mischschale eine äußere diametrale Fläche umfasst, die mit einer inneren diametralen Fläche einer Wand des Mischerrohrs in Eingriff gelangt, wobei die Mischschale einen Durchmesser aufweist, der gleich einem Innendurchmesser des Mischerrohrs ist.
Mischeranordnung nach Anspruch 25, wobei die erste konturierte Fläche durch einen stromaufwärtigen Endabschnitt der Mischschale mit einer allgemein U-förmigen Vertiefung definiert wird.
Mischeranordnung nach Anspruch 25, wobei das gesamte durch den Einlass in das Mischerrohr eintretende Abgas durch die Aussparung strömt.
Mischeranordnung nach Anspruch 25, wobei das Einspritzvorrichtungsgehäuse ein ringförmiges Glied ist, das mehrere Öffnungen aufweist, durch die Abgas eintritt, bevor es durch die Aussparung in die Mischschale strömt.
Mischeranordnung nach Anspruch 31, wobei die mehreren Öffnungen durch mehrere Lamellen definiert werden.
Mischeranordnung nach Anspruch 31, die ferner eine Einspritzvorrichtung umfasst, die Reaktionsmittel in eine Mischkammer einspritzt, die durch das Einspritzvorrichtungsgehäuse und die Mischschale definiert wird, wobei sich das Abgas und das Reaktionsmittel in der Mischkammer vermischen.
Mischeranordnung nach Anspruch 33, wobei der Auslass des Mischerrohrs mit einem Einlass eines Gehäuses einer Abgasnachbehandlungskomponente verbunden ist, wobei die Abgasnachbehandlungskomponente das Gemisch aus dem Reaktionsmittel und Abgas aufnimmt.
Mischeranordnung nach Anspruch 34, die ferner ein Mischelement umfasst, das zwischen der Mischschale und der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet ist, wobei das Mischelement mehrere Lamellen und Öffnungen umfasst.
Mischeranordnung nach Anspruch 25, die ferner ein Mischelement umfasst, das in einer vorbestimmten Strecke stromabwärts der Mischschale zur Definition einer Blendenöffnung dazwischen positioniert ist, wobei ein Teil des Abgases durch die Blendenöffnung und Aussparungen, die sich durch das Mischelement hindurch erstrecken, strömt.