DE112017006137T5 - Vorrichtung und verfahren zum einspritzen eines zu mischenden gases in eine abgasleitung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum einspritzen eines zu mischenden gases in eine abgasleitung Download PDF

Info

Publication number
DE112017006137T5
DE112017006137T5 DE112017006137.7T DE112017006137T DE112017006137T5 DE 112017006137 T5 DE112017006137 T5 DE 112017006137T5 DE 112017006137 T DE112017006137 T DE 112017006137T DE 112017006137 T5 DE112017006137 T5 DE 112017006137T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wall
walls
gas
mixed
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112017006137.7T
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Baptiste Dementhon
Jorn Oubraham
Stéphane Aver
Michael Francis Levy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aaqius and Aaqius SA
Original Assignee
Aaqius and Aaqius SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aaqius and Aaqius SA filed Critical Aaqius and Aaqius SA
Publication of DE112017006137T5 publication Critical patent/DE112017006137T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/029—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles by adding non-fuel substances to exhaust
    • F01N3/0293—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles by adding non-fuel substances to exhaust injecting substances in exhaust stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/08—Gas passages being formed between the walls of an outer shell and an inner chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2530/00—Selection of materials for tubes, chambers or housings
    • F01N2530/26—Multi-layered walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/06—Adding substances to exhaust gases the substance being in the gaseous form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/10—Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/12—Adding substances to exhaust gases the substance being in solid form, e.g. pellets or powder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum Einspritzen eines zu mischenden Gases in eine Abgasleitung eines Motors, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
- eine oder mehrere Einlassöffnungen,
- mehrere Wände mit:
o einer ersten Wand (31), und
o einer zweiten Wand (32) mit einer oder mehreren Auslassöffnung(en), die stromabwärts der ersten Wand angeordnet ist/sind, und
- Mittel (36) zum Einspritzen des zu mischenden Gases zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand,
damit das zu mischende Gas und die Abgase zwischen der ersten und der zweiten Wand vermischt werden können.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft allgemein die Einspritzung eines zu mischenden Gases und insbesondere eine Einspritzvorrichtung, beispielsweise in eine Abgasleitung eines Motors. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung, eine Abgasleitung sowie ein Verfahren, die hierfür geeignet sind.
  • Stand der Technik
  • Die verkehrsbedingten Schadstoffemissionen sind seit fast 30 Jahren ein wesentlicher Faktor für den Fortschritt der Industrie. Im Zuge der allmählichen Verschärfung der Emissionsgrenzwerte für die vier regulierten Schadstoffe (CO, HC, NOx, Partikel) konnte die Luftqualität insbesondere in Großstädten bereits erheblich verbessert werden.
  • Durch die ständig zunehmende Nutzung des Automobils sind kontinuierliche Anstrengungen zur weiteren Reduktion dieser Schadstoffemissionen erforderlich. Hocheffiziente Umweltschutztechnologien unter allen Fahrbedingungen zur Verfügung zustellen, stellt daher eine große Herausforderung für die Transportbranche. In diesem Zusammenhang ist die Reduktion von Stickoxiden (NOx) in einem mageren Gemisch, d.h. einem Gemisch mit überschüssigem Sauerstoff, eine wichtige Frage in einem komplexen Problem.
  • Darüber hinaus ist der Kraftstoffverbrauch, der in direktem Zusammenhang mit den CO2-Emissionen steht, innerhalb einiger Jahre für die Automobilindustrie zu einem großen Problem geworden. So zum Beispiel sind auf europäischer Ebene seit 2012 Vorschriften für CO2-Emissionen von Personenkraftwagen in Kraft. Es ist heute schon klar, dass diese Grenze in den kommenden Jahrzehnten regelmäßig gesenkt wird. Die Reduzierung der CO2-Emissionen hat sich damit als neuer Wachstumsmotor für die gesamte Transportbranche erwiesen.
  • Die Lösung dieses doppelten Problems der Reduzierung der lokalen Umweltverschmutzung (NOx) sowie der Senkung des Kraftstoffverbrauchs (CO2) gestaltet sich für Dieselmotoren besonders schwierig, da hier eine Verbrennung von magerem Gemisch mit schwer zu behandelnden NOx-Emissionen einhergeht.
  • In diesem Zusammenhang wird die Abgas-Nachbehandlungstechnologie SCR (Selective Catalytic Reduction) sowohl für Personenkraftwagen als auch für Lastkraftwagen eingesetzt. Danach kann der Motor auf seinen optimalen Betriebswirkungsgrad gebracht werden, wobei die hohen NOx-Emissionen dann vom SCR-System im Abgassystem behandelt werden, wodurch eine hocheffiziente NOx-Reduktion ermöglicht wird.
  • Beim SCR wird ein Mittel, beispielsweise ein Gas oder eine Flüssigkeit, insbesondere ein Reduktionsmittel wie ein Reduktionsgas, beispielsweise Ammoniakgas, mit den Abgasen vermischt und das Gemisch wird durch oder an einen in der Abgasleitung befindlichen Katalysator geleitet.
  • Im Bereich des Katalysators wandelt das Reduktionsmittel die Stickoxide in Stickstoff und Wasser um. Wenn das Reduktionsmittel NH3 Ammoniak ist, lautet die Reaktion wie folgt: 4 NO + 4 NH3 + O2 = 4 N2 + 6 H2O
  • Es besteht die Möglichkeit, eine Harnstofflösung (und somit eine Flüssigkeit) einzuspritzen, die unter der Einwirkung der Abgaswärme in Ammoniak umgewandelt wird.
  • Eine wässrige Harnstofflösung, die für den Betrieb von Systemen aufbewahrt und standardisiert wird, welche derzeit bei SCR in Serie sind, wird in AUS32 (europäische Handelsbezeichnung Adblue ®) angegeben.
  • Dieses sehr effiziente Verfahren weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. Es weist eine begrenzte Kälteeffizienz auf, wogegen sich eine solche Situation in unterschiedlichen Fällen zeigt, insbesondere bei Bussen in Städten. Der Harnstofftank besitzt eine große Masse und ein großes Volumen, in der Regel 15 bis 30 Liter für PKWs, 40 bis 80 Liter für LKWs. Bei solchen Abmessungen gestaltet sich der Einbau in das Fahrzeug kompliziert, was noch gravierender bei kleinen Fahrzeugen ist. Dies führt zu hohen Kosten für den Umweltschutz sowie zu einer überschüssigen Masse, was sich nachteilig auf den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs und damit auf die CO2-Emissionen auswirkt.
  • Das Reduktionsmittel lässt sich nun als zu mischendes Gas einspritzen. Dies ist beispielsweise möglich, indem das Reduktionsmittel, z.B. Ammoniak, beispielsweise durch Absorption des Gases in einem Material, beispielsweise einem Salz, in fester Form gespeichert wird. Das Gas, wie z.B. Ammoniak, wird dann im Salz gespeichert, indem chemische Komplexe vom Ammoniak-Typ gebildet werden.
  • Die Speicherung von zu mischendem Gas, beispielsweise Reduktionsmittel in Form von absorbiertem Gas, bietet den Vorteil eines Volumenzuwachses gegenüber einer Flüssigkeit, z.B. einer wässrigen Lösung, sowie einer erhöhten Kälteeffizienz, einer kompakteren Mischzone, insbesondere bei Abgasen.
  • Wenn das Mittel in Form eines zu mischenden Gases eingespritzt wird, lässt es sich nur schwer mit den Abgasen mischen, was die Wirksamkeit der gewünschten Reaktion beeinträchtigen kann, z.B. von SCR. Ein Mischer kann hinter der Einspritzung angeordnet sein, die Wirksamkeit der bekannten Vorrichtungen bleibt jedoch eingeschränkt.
  • Ein weiteres Problem, das mit dem Einspritzen eines Gases, beispielsweise von gasförmigem Ammoniak, in die Abgasleitung verbunden ist, ist auf den zunehmenden Platzbedarf in der Leitung zurückzuführen, bedingt durch Hinzufügen von Bauteilen (Katalysatoren, Filtern, Injektoren, Sensoren usw.). Hierdurch werden die Möglichkeiten zur Herstellung der für eine Reaktion notwendigen Elemente, z.B. der SCR, eingeschränkt.
  • Überblick über die Erfindung
  • Ziel der Erfindung ist es unter anderem, die mit der Einspritzung und Mischung von Gasen entlang der Abgasleitung verbundenen Elemente kompakter zu gestalten.
  • Hierzu ist eine Vorrichtung zum Einspritzen eines zu mischenden Gases in eine Abgasleitung eines Motors vorgesehen, wobei die Vorrichtung beispielsweise Folgendes umfasst:
    • - eine oder mehrere Einlassöffnungen,
    • - mehrere Wände mit:
      • ◯ einer ersten Wand, und
      • ◯ einer zweiten Wand mit einer oder mehreren Auslassöffnungen, die hinter der ersten Wand angeordnet ist/sind, und
    • - Mittel zum Einspritzen des zu mischenden Gases zwischen der ersten und der zweiten Wand,
    damit das zu mischende Gas und die Abgase zwischen der ersten und der zweiten Wand vermischt werden können.
  • Eine solche Vorrichtung ist besonders kompakt. Insbesondere nach der Einspritzung ist kein Mischer mehr erforderlich, da die Einspritzanlage für eine Vermischung des zu mischenden Gases mit dem Abgas sorgt. Darüber hinaus erweist sich der Mischvorgang als besonders wirksam.
  • Weitere Vorteile der Erfindung sind die folgenden Eigenschaften, die einzeln oder in jeder ihrer technisch möglichen Kombinationen verwendet werden:
    • - unter den mehreren Wänden befindet sich mindestens eine Zwischenwand, die zwischen der ersten und der zweiten Wand angeordnet ist, wobei die Zwischenwand eine oder mehrere Öffnungen enthält;
    • - Mittel zum Umleiten mindestens eines Bereichs an mindestens einer Öffnung, die konfiguriert sind, um eine Fluidverbindung zwischen mindestens einer Öffnung einer Wand aus der Vielzahl von Wänden stromaufwärts des Bereichs mit mindestens einer Öffnung einer Wand aus der Vielzahl von Wänden stromabwärts des Bereichs herzustellen, ohne den Bereich zu durchströmen;
    • - eine Seitenwand, die die erste Wand und die zweite Wand verbindet und die mit der ersten und der zweiten Wand einen Innenraum abgrenzt,
    • - wobei die Einspritzvorrichtung für eine Montage im Inneren der Abgasleitung eingerichtet ist, um den Durchlass von Abgasen zwischen der Seitenwand und der Wand der Abgasleitung zu ermöglichen;
    • - die Seitenwand unterscheidet sich von der Wand der Abgasleitung;
    • - die Vorrichtung umfasst Elemente zum Befestigen der Vorrichtung an der Abgasleitung;
    • - die Vorrichtung bildet einen Abschnitt der Abgasleitung;
    • - die Seitenwand berührt die Abgasleitung und/oder ist Teil der Wand der Abgasleitung;
    • - Mittel für die Gaszufuhr zum Mischen von Einspritz-Mitteln,
    • - wobei die Befestigungselemente die Zuführmittel umfassen;
    • - die erste Wand und/oder die Seitenwand verfügt über eine oder mehrere Einlassöffnungen;
    • - die Einspritzmittel befinden sich im Bereich der ersten Wand und/oder erstrecken sich von der ersten Wand aus, zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand;
    • - für mindestens eine Wand aus der Vielzahl von Wänden variieren die Abmessungen der Öffnungen und/oder der Gesamt-Leerfläche und/oder der Gesamt-Leerflächendichte und/oder der Gesamt-Hohlraumvolumendichte und/oder der Anzahl von Öffnungen;
    • - die Abmessungen der Öffnungen und/oder die Gesamt-Leerfläche und/oder die Gesamt-Leerflächendichte und/oder die Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder die Anzahl von Öffnungen an mindestens einer Wand variieren in Bezug auf mindestens eine andere Wand aus der Vielzahl von Wänden.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Abgasleitung mit einer solchen Vorrichtung.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung, die einen Motor und ein System und/oder ein Abgassystem umfasst, wobei die Anordnung eine solche Vorrichtung umfasst.
  • Weitere Vorteile der Erfindung sind die folgenden Eigenschaften, die einzeln oder in jeder ihrer technisch möglichen Kombinationen verwendet werden:
    • - selektives katalytisches Reduktionssystem für Abgas und/oder einen Oxidationskatalysator.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, das eine solche Vorrichtung und/oder ein Abgassystem und/oder eine solche Anordnung enthält.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Mischen eines Gases in einer Abgasleitung eines mit einer solchen Vorrichtung betriebenen Motors, das die folgenden Schritte umfasst:
    • - einströmendes Abgas zwischen der ersten und der zweiten Wand;
    • - Einspritzen des zu mischenden Gases zwischen der ersten und der zweiten Wand;
    • - Vermischen der einströmenden Abgase und des eingespritzten, zu mischenden Gases;
    • - Ausströmen der mit dem zu mischenden Gas vermischten Abgase durch mindestens eine Öffnung in der zweiten Wand.
  • Figurenliste
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
    • - 1: schematische Darstellung einer Abgasleitung nach einem Beispiel für die Ausführung der Erfindung,
    • - 2: schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors, der mit einem selektiven katalytischen Reduktionssystem für Abgase aus einem Motor ausgestattet ist, nach einem Beispiel für die Ausführung der Erfindung,
    • - 3a, 3b und 3c: schematische Darstellung der Seiten-, Vorder- und Rückansicht einer Einspritzvorrichtung nach einem Beispiel für die Ausführung der Erfindung,
    • - 4: schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Einspritzvorrichtung nach einem weiteren Beispiel für die Ausführung der Erfindung,
    • - 5: schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Einspritzvorrichtung nach einem weiteren Beispiel für die Ausführung der Erfindung,
    • - 6a, 6b und 6c: schematische Darstellung der Wände nach einem Beispiel für die Ausführung der Erfindung,
    • - 7: schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Einspritzvorrichtung nach einem weiteren Beispiel für die Ausführung der Erfindung,
    • - 8: schematische Darstellung eines Einspritzverfahrens nach einem weiteren Beispiel für die Ausführung der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Abgasleitung und Anordnung
  • Mit Bezug auf 1 wird eine Abgasleitung eines Motors 1 beschrieben, wobei die Abgasleitung eine Vorrichtung zum Einspritzen eines zu mischenden Gases in eine Abgasleitung eines Motors, wie nachfolgend beschrieben, umfasst. Alternativ oder zusätzlich wird eine Anordnung mit einem solchen Motor und/oder einer solchen Abgasleitung beschrieben, wobei die Anordnung die Einspritzvorrichtung umfasst. Alternativ oder zusätzlich wird ein Fahrzeug mit einem solchen Abgassystem oder einer solchen Anordnung beschrieben. Bestandteil der Abgasleitung ist beispielsweise eine Wand.
  • Beispielsweise ist oder enthält das zu mischende Gas ein reduzierendes Gas oder besteht im Wesentlichen aus einem reduzierenden Gas. Das reduzierende Gas ist beispielsweise gasförmiges Ammoniak und/oder gasförmiger Wasserstoff. Beispielsweise ist oder enthält das zu mischende Gas Sauerstoff.
  • Motor 1 ist beispielsweise ein Verbrennungsmotor. Der Verbrennungsmotor kann ein Verbrennungsmotor sein, z.B. ein Dieselmotor, oder ein Benzinmotor mit magerer Verbrennung, z.B. ein Direkteinspritzmotor mit geschichtetem Gemisch.
  • Der Motor 1 ist beispielsweise mit einem selektiven katalytischen Reduktionssystem für Abgas ausgestattet, beispielsweise mittels eines Reduktionsgases, beispielsweise gasförmigem Ammoniak und/oder Wasserstoff, wie nachstehend beschrieben ist.
  • Die Abgasleitung bzw. die Anordnung ist beispielsweise so gestaltet, dass vom Motor kommende Abgase 12 am Ausgang des Motors 1 beispielsweise einem Abgasreinigungssystem 2 zugeführt werden. Die Abgasleitung oder die Anordnung umfasst beispielsweise das Abgasreinigungssystem 2. Das Abgasreinigungssystem 2 kann einen Oxidationskatalysator, beispielsweise einen Dieseloxidationskatalysator, und/oder einen Dreiwegekatalysator umfassen. Darüber hinaus kann das Abgasreinigungssystem 2 einen Partikelfilter enthalten.
  • Eine Vorrichtung 3 zum Einspritzen des zu mischenden Gases, zum Beispiel von Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigem Sauerstoff, in eine Abgasleitung eines Motors wie nachfolgend beschrieben, ist beispielsweise stromabwärts des Auslasses des Motors 1, zum Beispiel stromabwärts oder stromaufwärts des Schadstoffbegrenzungssystems 2, angeordnet. Die Abgasleitung oder die Anordnung umfasst beispielsweise das Abgasreinigungssystem 3.
  • Stromabwärts bedeutet in Strömungsrichtung des Abgases entlang der Abgasleitung, also vom Motor zum Abgasauslass.
  • Stromaufwärts bedeutet in die entgegengesetzte Richtung des Abgasstroms entlang der Abgasleitung, d. h. vom Abgasauslass zum Motor.
  • Mit Hilfe von Vorrichtung 3 wird das zu mischende Gas in das Abgassystem des Motors eingespritzt und mit dem Abgas vermischt. Beispielsweise ist Vorrichtung 3 geeignet, um ein Gemisch aus zu mischendem Gas/Abgas 13 zu erzeugen. Ein zusätzlicher Mischer (nicht abgebildet) kann zum Beispiel stromabwärts der Vorrichtung angebracht werden, um das zu mischende Gas mit dem Abgas weiter zu vermischen. Mit Vorrichtung 3 kann jedoch bereits gemischt werden und der Mischer ist somit nicht mehr erforderlich oder kann deutlich verkleinert werden.
  • Zumindest in Höhe von Vorrichtung 3 enthält die Abgasleitung einen Abschnitt, in dem das Abgas strömt, wobei dieser Abschnitt durch eine Abgasleitungswand abgegrenzt ist.
  • Ein SCR-Katalysator 4 kann beispielsweise stromabwärts der Vorrichtung angeordnet sein, z.B. stromabwärts des Mischers. Die Abgasleitung oder die Anordnung umfasst beispielsweise den SCR-Katalysator. Der SCR-Katalysator ist somit so ausgelegt, um von dem MischgaslAbgas-Gemisch durchströmt zu werden. Der SCR-Katalysator 4 ist beispielsweise zur Reduktion von NOx durch das zu mischende Gas geeignet. Vorrichtung 3 kann beispielsweise einen SCR-Katalysator bilden, so dass der SCR-Katalysator weggelassen oder verkleinert werden kann.
  • Mindestens ein zusätzliches Nachbehandlungselement 5, beispielsweise mehrere solche Elemente, kann/können stromabwärts des SCR-Katalysators 4 angebracht werden. Die Abgasleitung oder die Anordnung beinhaltet beispielsweise das Zusatzbauteil 5. Das Zusatzbauteil 5 kann einen Partikelfilter oder einen Oxidationskatalysator enthalten. Die Abgase liegen somit in Form von gereinigten Abgasen 14 am Ausgang von Zusatzbauteil 5 vor. Alternativ oder zusätzlich kann der SCR-Katalysator 4 das Zusatzbauteil 5 enthalten. So kann beispielsweise der SCR-Katalysator 4 einen Partikelfilter beinhalten, insbesondere einen Dieselpartikelfilter (DPF, im angelsächsischen Sprachgebrauch „diesel particular filter“), um einen SCR-Filterkatalysator (SCRF, im angelsächsischen Sprachgebrauch „selective catalytic reaction on filter“) zu bilden. Auf diese Weise kann durch die Herstellung einer Abgasanlage oder eines Systems ohne Zusatzbauteil 5 oder mit einem kleineren Zusatzbauteil 5 weiter Platz eingespart werden.
  • In die Leitung kann ein Abgasauslass 17 stromabwärts von Vorrichtung 3, beispielsweise stromabwärts des SCR-Katalysators 4, beispielsweise stromabwärts des Zusatzbauteils 5, eingebaut werden. Die gereinigten Abgase werden dann beispielsweise zum Abgasauslass 17 geleitet. Somit umfasst das Abgassystem stromaufwärts die Motorseite 1 und stromabwärts die Auslass-Seite 17, zum Beispiel die Abgasreinigungsanlage 2, die Vorrichtung 3, zum Beispiel den SCR-Katalysator 4 und zum Beispiel das Zusatzbauteil 5.
  • System und Anordnung
  • Mit Bezug auf 2 wird ein System, beispielsweise ein selektives katalytisches Reduktionssystem, für Abgase eines solchen Motors 1 beschrieben, das eine solche Einspritzvorrichtung beinhaltet, wie sie nachstehend beschrieben ist. Alternativ oder zusätzlich wird eine Anordnung mit einem solchen Motor und/oder einem solchen System beschrieben. Alternativ oder zusätzlich wird ein Fahrzeug mit einem solchen System oder einer solchen Anordnung beschrieben.
  • Motor 1 wird beispielsweise von einem elektronischen Steuergerät 11 gesteuert. Das System oder die Anordnung enthält beispielsweise das elektronische Steuergerät 11.
  • Das System oder die Anordnung kann ein Speichergehäuse 8 für zu mischende Gase, z. B. Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigen Sauerstoff, umfassen. Das Speichergehäuse 8 kann eine Speicherstruktur 7 umfassen und/oder enthalten. Die Temperatur der Speicherstruktur 7 lässt sich beispielsweise durch Heizmittel 9, beispielsweise ein Heizelement, am System oder an der Anordnung steuern. Somit ist es möglich, das zu mischende Gas an einem Einlass für zu mischendes Gas 16 der Vorrichtung 3 zuzuführen und zu dosieren, zum Beispiel Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigen Sauerstoff. Alternativ oder zusätzlich sind oder umfassen die Heizmittel beispielsweise Mittel oder ein Element zum Heizen- und/oder Kühlen. Die Heizmittel 9 umfassen beispielsweise einen elektrischen Widerstand oder einen Wärmetauscher, der mit einer Wärmeträgerflüssigkeit wie dem Motorkühlmittel versorgt wird.
  • Mit den Heizmitteln 9 lässt sich beispielsweise Wärme direkt ins Innere des Speichergehäuses 8 zuführen. Alternativ oder zusätzlich sind die Heizmittel 9 beispielsweise in der Lage, die Wärme von der Außenseite des Gehäuses 8 zur Innenseite des Gehäuses 8 zu übertragen.
  • Insbesondere kann mit den Heizmitteln 9 beispielsweise die Speicherstruktur 7 mit Wärme versorgt werden.
  • Die Speicherstruktur 7 weist zum Beispiel ein Material auf, das für die feste Lagerung von zu mischenden Gasen geeignet ist. Das Material beinhaltet beispielsweise ein Salz, z.B. ein Erdalkalisalz. Die Speicherstruktur 7 umfasst beispielsweise eine Speichermaterial-Schicht, beispielsweise mindestens zwei Speichermaterial-Schichten, wobei das Speichermaterial beispielsweise ein pulverförmiges Salz ist, wobei die mindestens zwei Schichten aus pulverförmigem Salz beispielsweise durch mindestens eine Schicht aus einem wärmeleitenden und/oder verformbaren Material voneinander getrennt sind.
  • Die Schichten der Speicherstruktur 7 können eine Rotationssymmetrie derselben Achse aufweisen. Die Speicherstruktur 7 kann zum Beispiel eine Aussparung aufweisen, z.B. entlang einer Rotationssymmetrieachse, um die Speicherung und/oder den Abbau des zu mischenden Gases in jeder Salzschicht sicherzustellen.
  • Die Speicherstruktur 7 kann Transportkanäle für zu mischende Gase, z. B. Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigem Sauerstoff, enthalten, und zwar von außerhalb des Speichergehäuses 8 zu den Salzschichten und/oder in entgegengesetzter Richtung.
  • Die Heizmittel 9 können ein oder mehrere Heizmodule beinhalten (nicht abgebildet), wobei jedes Heizmodul dafür ausgelegt ist, eine Salzschicht unabhängig von den anderen Heizmodulen und/oder unabhängig von den anderen Salzschichten zu erwärmen.
  • Das Speichergehäuse 8 ist beispielsweise über ein Drucksteuergerät 6 des Speicher- und/oder Dosiergehäuses für zu mischende Gase, z.B. Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigen Sauerstoff, an die Vorrichtung 3 angeschlossen. Dieses Bauteil 6 kann von einer speziellen elektronischen Steuerung 10 gesteuert werden, die mit dem elektronischen Steuergerät 11 des Motors verbunden ist. In einer nicht abgebildeten alternativen Konfiguration kann das Bauteil 6 direkt vom Motorsteuergerät 11 aus gesteuert werden.
  • Das Bauteil 6 ist beispielsweise ein Ventil, beispielsweise ein Magnetventil.
  • Das System oder die Anordnung kann somit einen Versorgungskreislauf für das zu mischende Gas, zum Beispiel Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigen Sauerstoff, beinhalten, der von der Richtung stromaufwärts nach stromabwärts in Strömungsrichtung des zu mischenden Gases z.B. Speichergehäuse 8, z.B. Bauteil 6, und z.B. Vorrichtung 3 zum Einspritzen des zu mischenden Gases in das Abgas umfasst.
  • Vorrichtung
  • Allgemeine Struktur
  • Mit Bezug auf 3a-c bis 7 wird eine Vorrichtung zum Einspritzen von zu mischenden Gasen, z. B. Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigem Sauerstoff, in eine Abgasleitung eines Motors, z. B. die Abgasleitung und/oder den Motor, wie oben beschrieben ist, beschrieben.
  • Die Vorrichtung beinhaltet beispielsweise mehrere Wände.
  • Unter den mehreren Wänden ist beispielsweise eine erste Wand 31 enthalten.
  • Die Vorrichtung beinhaltet beispielsweise eine oder mehrere Einlassöffnungen 311.
  • In der ersten Wand 31 befinden sich beispielsweise eine oder mehrere Einlassöffnungen 311, z.B. die einzelne Einlassöffnung oder alle Einlassöffnungen. Die erste Wand 31 kann somit eine Eintrittswand bilden.
  • Unter den mehreren Wänden ist beispielsweise eine zweite Wand 32 enthalten. In der zweiten Wand 32 befinden sich beispielsweise eine oder mehrere Auslassöffnungen 321. Die zweite Wand ist beispielsweise stromabwärts der ersten Wand angeordnet. Die zweite Wand 32 kann somit eine Auslasswand bilden.
  • In der Vorrichtung sind beispielsweise Mittel zum Einspritzen 36 von zu mischenden Gasen, wie beispielsweise Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder Sauerstoffgas, enthalten. So sind beispielsweise die Einspritzmittel so konstruiert, dass die Einspritzung des zu mischenden Gases zwischen der ersten und der zweiten Wand erfolgen kann.
  • Das Einspritzmittel und/oder die mehreren Wände und/oder die Vorrichtung ist oder sind beispielsweise so konfiguriert, dass das Mischen des zu mischenden Gases und der Abgase zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand erfolgen kann.
  • Durch die Einlassöffnung(en) kann/können somit Abgase aus der stromaufwärts gerichteten Seite der Abgasleitung in einen Raum zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 gelangen, in den auch das zu mischende Gas eingeleitet wird. Durch die Vielzahl von Wänden und die Einlassöffnungen 311 und Auslassöffnungen 321 wird der Raum abgegrenzt und der Fluidstrom in diesen Raum wird ein- und ausgeleitet, wodurch ein Mischbereich entsteht. Mit Hilfe der Auslassöffnung(en) 321 können so das Abgas und das zu mischende Gas gemischt werden, um anschließend den Mischbereich in Richtung des Abgasauslasses 17 zu verlassen.
  • Eine solche Vorrichtung ist besonders kompakt. Insbesondere nach der Einspritzung ist kein Mischer mehr erforderlich, da die Einspritzanlage für eine Vermischung des reduzierenden Gases mit dem Abgas sorgt. Darüber hinaus erweist sich der Mischvorgang als besonders wirksam.
  • Mehrere Wände
  • Unter den mehreren Wänden kann mindestens eine Zwischenwand enthalten sein, beispielsweise mehrere Zwischenwände. So zum Beispiel ist jede Zwischenwand zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 angeordnet. Jede Zwischenwand kann eine oder mehrere Zwischenöffnung(en) enthalten. Auf diese Weise lässt sich der Durchfluss zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 anpassen, um das Gemisch zwischen dem zu mischenden Gas und den Abgasen zu optimieren, z.B. durch Modulation oder Steuerung des Durchflusses, z.B. durch Begrenzung der Abnahme des Gasflusses. Die mehreren Zwischenwände können beispielsweise eine dritte Wand 33 mit einer oder mehreren Zwischenöffnung(en) 331 und eine vierte Wand 34 mit einer oder mehreren Zwischenöffnung(en) 341 enthalten.
  • Die mehreren Wände können somit insgesamt mindestens drei Wände enthalten, beispielsweise vier Wände, beispielsweise fünf Wände, beispielsweise mehr als fünf Wände, beispielsweise zehn Wände, beispielsweise mehr als zehn Wände.
  • Die erste Wand 31 und/oder die zweite Wand 32 und/oder die mindestens eine Zwischenwand, z.B. jede Wand von den mehreren Wänden, ist beispielsweise von der/den benachbarten Wand/Wänden aus der Vielzahl von Wänden abgetrennt, zum Beispiel von jeder anderen Wand aus der Vielzahl von Wänden, um beispielsweise einen Mischbereich mit jeder benachbarten Wand zu bilden.
  • Auf diese Weise können die mehreren Wände einen Stapel von Wänden bilden, die durch mindestens einen Bereich voneinander abgesetzt sind. Der Bereich, der direkt stromabwärts von der ersten Wand angeordnet ist, beispielsweise zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand, wenn keine Zwischenwand vorhanden ist, oder ansonsten zwischen der ersten Wand und der am weitesten stromaufwärts befindlichen Zwischenwand, bildet beispielsweise den ersten Bereich. Falls der Bereich mindestens eine Zwischenwand beinhaltet, bildet der nächste Bereich dann den zweiten Bereich, und so weiter, durch Wiederholung des n-ten Bereichs, bis zum letzten Bereich, der sich zwischen der stromabwärts gelegenen Zwischenwand und der zweiten Wand befindet. Mit n-tem Bereich ist somit mindestens ein Bereich zwischen dem ersten und dem letzten Bereich gemeint, einschließlich dem ersten und dem letzten Bereich. Zumindest ein n-ter Bereich bildet beispielsweise einen Austauschbereich zwischen dem in die Vorrichtung einströmenden Abgas und dem in die Vorrichtung einzuspritzenden Mischgas.
  • Bei der ersten Wand 31 und/oder der zweiten Wand 32 und/oder der mindestens einen Zwischenwand, beispielsweise jeder Wand aus der Vielzahl von Wänden, kann stromaufwärts eine stromaufwärts gerichtete Seite und stromabwärts eine stromabwärts gerichtete Seite enthalten sein. Die stromaufwärts gelegene Seite kann eine Eintrittsseite bilden. Die stromabwärts gelegene Seite kann eine Ausgangsseite bilden.
  • Die erste Wand 31 und/oder die zweite Wand 32 und/oder die mindestens eine Zwischenwand ist beispielsweise flach und/oder weist eine flache, stromaufwärts gerichtete Seite und/oder eine flache, stromabwärts gerichtete Seite auf.
  • Die erste Wand 31 und/oder die zweite Wand 32 und/oder die mindestens eine Zwischenwand ist beispielsweise gekrümmt und/oder weist eine stromaufwärts gerichtete Seite und/oder eine stromabwärts gerichtete Seite auf, die beispielsweise konvex oder konkav ist. Die erste Wand 31 ist beispielsweise konkav, wobei die Konkavität stromaufwärts gerichtet ist. Hierdurch kann der Abgasstrom beispielsweise auf einen zentralen Teil des Abschnitts der Vorrichtung und/oder der Abgasleitung gebündelt werden. Die zweite Wand 32 ist beispielsweise konkav, wobei die Konkavität stromabwärts gerichtet ist. Hierdurch kann der Abgasstrom z.B. zur Außenseite des Geräte- und/oder Abgasleitungsabschnitts oder über den gesamten Abschnitt verteilt werden.
  • Die erste Wand 31 und/oder die zweite Wand 32 und/oder die mindestens eine Zwischenwand, beispielsweise jede Wand aus der Vielzahl von Wänden, weist beispielsweise Abmessungen auf, die deutlich kleiner sind als die des Abgasleitungsquerschnitts oder im Wesentlichen denen des Abgasleitungsquerschnitts entsprechen. Die Abgasleitung, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, hat beispielsweise einen Durchmesser von zwischen 25 und 75 mm, z.B. etwa 50 mm.
  • Die Vorrichtung verfügt möglicherweise nicht über eine Seitenwand. In diesem Fall wird der Einspritz- und/oder Mischbereich durch die mehreren Wände bestimmt, die eine Auswirkung auf den Gasstrom haben.
  • Alternativ kann die Vorrichtung ferner eine Seitenwand 35 aufweisen. So zum Beispiel verbindet die Seitenwand die erste Wand 31 und/oder die zweite Wand 32 und/oder mindestens eine Zwischenwand und/oder alle Wände aus der Vielzahl von Wänden. Die Seitenwand 35 bildet z.B. zusammen mit der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 einen Innenraum. In einen solchen Innenraum können die zu mischenden Gase eingespritzt und dort mit den Abgasen vermischt werden. Dieser Innenraum enthält beispielsweise mindestens einen n-ten Bereich, beispielsweise alle n-ten Bereiche.
  • Die Seitenwand kann von der Abgasleitung abgetrennt sein, und die Vorrichtung beinhaltet Elemente zur Befestigung der Vorrichtung an der Abgasleitung. In diesem Fall kann die Vorrichtung zumindest teilweise einen Abschnitt aufweisen, der kleiner als der Abschnitt der Abgasleitung ist. Die Vorrichtung kann beispielsweise knaufförmig gestaltet sein.
  • Die Vorrichtung 3 kann sich über den gesamten Querschnitt der Abgasleitung erstrecken, wobei die Seitenwand beispielsweise die Abgasleitungswand berührt und/oder einen Teil der Abgasleitungswand bildet oder von ihr gebildet wird.
  • Die Seitenwand ist beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch. Die Seitenwand ist beispielsweise rotationssymmetrisch. Die Seitenwand kann eine gerade und/oder konvexe und/oder konkave Wand aufweisen, und zwar im Querschnitt durch die Mittelachse des Abgasleitungsabschnitts und/oder durch die Achse der Vorrichtung und/oder durch die Symmetrieachse der Seitenwand.
  • Die Vorrichtung 3 und/oder die Seitenwand 35 weisen beispielsweise einen Abschnitt auf, beispielsweise einen Außen- und/oder Innenabschnitt, der im Wesentlichen konstant ist, d.h. der nicht mehr als 2% in der Fläche variiert.
  • Die Vorrichtung 3 und/oder die Seitenwand 35 weist beispielsweise einen Abschnitt auf, beispielsweise einen Außen- und/oder Innenabschnitt, der von stromaufwärtiger Seite aus in stromabwärtiger Richtung strikt erhöht oder verringert wird. Die Vorrichtung 3 und/oder die Seitenwand 35 weist beispielsweise einen kegelstumpfförmigen Abschnitt auf.
  • Die Vorrichtung 3 und/oder die Seitenwand 35 weist beispielsweise einen Abschnitt auf, beispielsweise einen Außen- und/oder Innenabschnitt, der einen steigenden oder fallenden Abschnitt und einen im Wesentlichen konstanten Abschnitt, beispielsweise nur zwei solcher Abschnitte, umfasst. Die Vorrichtung 3 und/oder die Seitenwand 35 weist beispielsweise einen Abschnitt auf, beispielsweise einen Außen- und/oder Innenabschnitt, der von stromaufwärtiger Seite aus in stromabwärtiger Richtung einen steigenden Abschnitt enthält, beispielsweise in Form eines Kegelstumpfs, sowie einen im Wesentlichen konstanten Abschnitt.
  • In der Seitenwand 35 befinden sich beispielsweise eine oder mehrere Einlassöffnungen, z.B. die einzelne Einlassöffnung oder alle Einlassöffnungen. Die Seitenwand 35 kann somit eine Eintrittswand bilden. Diese Einlassöffnungen können stromaufwärts der Auslassöffnung(en) angeordnet sein.
  • Die Seitenwand ist beispielsweise flach und ohne seitliche Öffnungen gestaltet. Alternativ verfügt die Seitenwand beispielsweise über eine oder mehrere Seitenöffnung(en) 351. Durch die Seitenöffnung(en) 351 kann/können somit auch Abgase aus der stromaufwärts gerichteten Seite der Abgasleitung in einen Raum zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 gelangen, in den auch das zu mischende Gas eingeleitet wird. Alternativ oder zusätzlich kann durch die oder die einigen Seitenöffnung(en) auch dem Abgas-Mischgas-Gemisch ermöglicht werden, schließlich den Mischbereich in Richtung des Abgasauslasses 17 zu verlassen.
  • Die seitlichen Öffnungen können entlang der Seitenwand 35 variieren, beispielsweise von stromaufwärtiger Seite aus in stromabwärtiger Richtung. Auf diese Weise lässt sich, möglicherweise in Kombination mit den mehreren Wänden, der Durchfluss zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 noch weiter anpassen, um das Gemisch zwischen dem zu mischenden Gas und den Abgasen zu optimieren, z.B. durch Modulation oder Steuerung des Durchflusses, z.B. durch Begrenzung der Abnahme des Gasflusses.
  • Die Einspritzvorrichtung ist für eine Montage im Inneren der Abgasleitung geeignet, beispielsweise so, dass die Abgase aus der Vorrichtung kommend, beispielsweise zwischen Seitenwand und Abgasleitungswand, austreten können. Hierdurch können die Abgase direkt stromabwärts der Vorrichtung 3 geleitet werden, sodass sie sich mit dem Gemisch am Ausgang der Vorrichtung 3 vermischen und so einen zweiten Mischbereich stromabwärts der Vorrichtung 3 bilden können.
  • Die erste Wand 31 und/oder die zweite Wand 32 und/oder die mindestens eine Zwischenwand, zum Beispiel jede Wand aus der Vielzahl von Wänden, und/oder die Seitenwand 35 ist beispielsweise geformt oder enthält eine Platte.
  • Die erste Wand 31 und/oder die zweite Wand 32 und/oder die mindestens eine Zwischenwand, zum Beispiel jede Wand aus der Vielzahl von Wänden, und/oder die Seitenwand 35 besteht beispielsweise aus Metall, zum Beispiel Edelstahl, z.B. aus einem Verbundwerkstoff, z.B. Keramik, z.B. beschichtet mit einer katalytischen Imprägnierung zur Vor-Ort-Abgasreinigung.
  • Öffnung
  • Mindestens eine Einlassöffnung 311 und/oder Auslassöffnung 321 und/oder Zwischenöffnung 331 und/oder 341 und/oder Seitenöffnung 351, beispielsweise jede dieser Öffnungen, kann eine Durchgangsöffnung sein oder eine solche beinhalten. Unter Öffnung verstehen wir in der Beschreibung, sofern nicht anders angegeben ist, insbesondere eine Einlassöffnung 311 und/oder Auslassöffnung 321 und/oder Zwischenöffnung 331 und/oder 341 und/oder eine Seitenöffnung 351.
  • So lässt sich beispielsweise die Verteilung und Form von Öffnungen von einer Wand der mehreren Wände zu einer anderen und/oder entlang der Seitenwand und/oder von einem n-ten Bereich zu einem anderen ändern.
  • Jede Einlassöffnung 311 und/oder Auslassöffnung 321 und/oder Zwischenöffnung 331 und/oder 341 und/oder Seitenöffnung 351 kann Abmessungen aufweisen, z.B. im Wesentlichen konstante Abmessungen an derselben Wand und/oder von einer Wand zur anderen. Die Abmessungen umfassen oder sind beispielsweise Durchmesser und/oder Länge und/oder Breite.
  • Die Abmessungen von mindestens einer Öffnung, beispielsweise von jeder Einlassöffnung 311 und/oder Auslassöffnung 321 und/oder Zwischenöffnung 331 und/oder 341 und/oder Seitenöffnung 351 sind z.B. kleiner oder gleich 5 cm, z.B. kleiner oder gleich 1 cm, z.B. kleiner oder gleich 5 mm, z. B. größer oder gleich 0,05 mm, z.B. größer oder gleich 0,1 mm, z.B. größer oder gleich 0,5 mm, z.B. 1 mm, z.B. annähernd gleich 1 mm.
  • Bei mindestens einer der mehreren Wände können die Abmessungen, z.B. der Durchmesser, der mindestens einen Öffnung variieren, beispielsweise entsprechend einer Steigung, zum Beispiel von der Mitte nach außen.
  • So können beispielsweise die Abmessungen von Öffnungen in einem zentralen Bereich mindestens einer Wand aus der Vielzahl von Wänden größer oder gleich, beispielsweise strikt größer als die eines peripheren Bereichs derselben Wand sein. So können beispielsweise die Abmessungen von Öffnungen in einem peripheren Bereich mindestens einer Wand aus der Vielzahl von Wänden größer oder gleich, beispielsweise strikt größer als die eines zentralen Bereichs derselben Wand sein. Insbesondere die Abmessungen der Öffnungen dieser Wand können einem zunehmenden oder abnehmenden Gefälle von der Mitte nach außen unterworfen sein.
  • So können beispielsweise die mehreren Wände einen Wechsel von einer oder mehreren Wänden, deren Abmessungen der Öffnungen in einem Zentralbereich größer oder gleich beispielsweise denen eines Randbereichs sind, sowie einer oder mehreren Wänden enthalten, deren Durchmesser der Öffnungen in einem Randbereich größer oder gleich beispielsweise denen eines Zentralbereichs ist. So können beispielsweise die mehreren Wände einen Wechsel von einer oder mehreren Wänden beinhalten, deren Öffnungsdurchmesser einem zunehmenden Gefälle von der Mitte zum Umfang unterworfen sind, sowie einen Wechsel einer Wand oder mehrerer Wände beinhalten, deren Öffnungsmaße einem abnehmenden Gefälle von der Mitte nach außen unterworfen sind.
  • Alternativ oder zusätzlich können die Abmessungen der mindestens einen Öffnung in einer der Vielzahl von Wänden, beispielsweise der stromaufwärts oder stromabwärts gerichteten Seite dieser Wand, von einer Wand zur anderen und/oder in Bezug auf die andere, zu mindestens einer anderen Wand oder zu anderen Wänden aus der Vielzahl von Wänden variieren oder im Wesentlichen gleich sein.
  • So zum Beispiel können die Abmessungen der Öffnungen von mindestens einer der mehreren Wände größer oder gleich, z.B. strikt größer sein als die der Wand, die unmittelbar stromaufwärts angeordnet ist. Hierdurch wird eine stromaufwärts und stromabwärts wirkende Saugwirkung und Diffusion aus den stromaufwärts liegenden Öffnungen ermöglicht, die die Diffusion des zu mischenden Gases und/oder des Abgases von stromaufwärtiger Seite aus in stromabwärtiger Richtung und damit dessen Vermischung verbessert.
  • So zum Beispiel können die Abmessungen der Öffnungen jeder Wand der mehreren Wände größer oder gleich, z.B. strikt größer als die der WandlWände der mehreren Wände sein, die sich stromaufwärts befinden. Auf diese Weise lässt sich die Diffusion weiter steigern.
  • So zum Beispiel können die Abmessungen der Öffnungen von mindestens einer der mehreren Wände kleiner oder gleich, z.B. strikt kleiner sein als die der Wand, die unmittelbar stromaufwärts angeordnet ist. Bei dieser Konfiguration verringern sich die Abmessungen der Anschlüsse von stromaufwärts nach stromabwärts, wodurch der Druckgradient von stromaufwärts nach stromabwärts erhöht werden kann, was zu Strömungsbeeinträchtigungen führt und verhindert oder begrenzt, dass ein wesentlicher Teil des Stroms wie bei einem Bypass-Effekt direkt durch die Vorrichtung fließt. Die gestörten Ströme vereinfachen so das Mischen des zu mischenden Gases und der Abgase in der Vorrichtung.
  • So zum Beispiel können die Abmessungen der Öffnungen jeder Wand der mehreren Wände kleiner oder gleich, z.B. strikt kleiner als die der WandlWände der mehreren Wände sein, die sich stromaufwärts befinden. Dies kann die Intensität der Turbulenzen weiter erhöhen, z.B. durch die Einrichtung zahlreicher Rezirkulationszonen.
  • Für eine Wand aus der Vielzahl von Wänden oder für einen Teil der Wand wird eine Gesamt-Leerfläche definiert. Die Gesamt-Leerfläche lässt sich definieren als die Fläche, die von der/den Öffnung(en) einer Wand oder einem Teil davon auf der stromaufwärts oder stromabwärts gelegenen Seite eingenommen wird, oder als der Durchschnitt dieser gemessenen Flächen für die stromaufwärts und stromabwärts gelegene Seite.
  • Für eine Wand aus der Vielzahl von Wänden oder für einen Teil der Wand wird eine Gesamt-Leerfläche definiert. Die Gesamt-Leerflächendichte lässt sich definieren als das Verhältnis der Fläche, die von der/den Öffnung(en) einer Wand oder eines Teils dieser Wand auf der stromaufwärts gerichteten oder stromabwärts gerichteten Seite eingenommen wird, oder als das Mittel dieser gemessenen Flächen für die stromaufwärts gerichtete und stromabwärts gerichtete Seite, bezogen auf die Fläche, die das Material auf der stromaufwärts gerichteten oder stromabwärts gerichteten Seite eingenommen hat, oder als das Mittel dieser gemessenen Flächen für die stromaufwärts gerichtete und stromabwärts gerichtete Seite.
  • Für eine Wand aus der Vielzahl von Wänden oder für einen Teil dieser Wand wird eine gesamte Hohlraum-Volumendichte definiert. Die gesamte Hohlraum-Volumendichte lässt sich definieren als das Verhältnis des Volumens, das von der/den Öffnung(en) einer Wand oder eines Teils dieser Wand eingenommen wird, zu dem vom Material eingenommenen Volumen.
  • Für eine Wand aus der Vielzahl von Wänden oder für einen Teil der Wand ist die Anzahl der verschiedenen Öffnungen durch die Anzahl der Öffnungen definiert.
  • Für mindestens eine Wand aus der Vielzahl von Wänden kann die Gesamt-Leerfläche und/oder Gesamt-Leerflächendichte und/oder die gesamte Hohlraum-Volumendichte und/oder die Anzahl der Öffnungen beispielsweise in Abhängigkeit von einem Gradienten, beispielsweise von der Mitte nach außen, variieren.
  • So kann beispielsweise die Gesamt-Leerfläche und/oder die Gesamt-Leerflächendichte und/oder die gesamte Hohlraum-Volumendichte und/oder die Anzahl der Öffnungen in einem zentralen Bereich von mindestens einer Wand aus der Vielzahl von Wänden größer oder gleich, z.B. strikt größer als die eines peripheren Bereichs derselben Wand sein. Der zentrale Bereich liegt weiter vom Rand entfernt als der periphere Bereich; z.B. ist der zentrale Bereich in der kleinsten ebenen Fläche enthalten, einschließlich des peripheren Bereichs an der zu untersuchenden Wand. Der zentrale und/oder periphere Bereich ist beispielsweise ein ringförmiger Bereich. So kann beispielsweise die Gesamt-Leerfläche und/oder die Gesamt-Leerflächendichte und/oder die gesamte Hohlraum-Volumendichte und/oder die Anzahl der Öffnungen in einem peripheren Bereich von mindestens einer Wand aus der Vielzahl von Wänden größer oder gleich, z.B. strikt größer als die eines zentralen Bereichs derselben Wand sein. Vor allem die Gesamt-Leerfläche und/oder Gesamt-Leerflächendichte und/oder die gesamte Hohlraum-Volumendichte und/oder die Anzahl der Öffnungen kann einem zunehmenden oder abnehmenden Gefälle von der Mitte nach außen unterworfen sein.
  • So kann beispielsweise die Vielzahl der Wände einen Wechsel von einer oder mehreren Wänden beinhalten, deren Gesamt-Leerfläche und/oder Gesamt-Leerflächendichte und/oder Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder Anzahl der Öffnungen in einem zentralen Bereich größer oder gleich ist, beispielsweise strikt größer als die eines peripheren Bereichs, und von einer oder mehreren Wänden, deren Gesamt-Leerfläche und/oder Gesamt-Flächendichte und/oder Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder Anzahl der Öffnungen in einem peripheren Bereich größer oder gleich, beispielsweise der eines zentralen Bereichs ist. Auf diese Weise können, wie in 5 dargestellt, abwechselnd Ströme in Richtung Mitte und Außenbereich der Vorrichtung und/oder des Abgassystems erzeugt werden, was eine noch bessere Vermischung und eine Verlängerung der Distanz, über die die Vermischung stattfindet, ermöglicht. So kann beispielsweise die Vielzahl der Wände einen Wechsel von einer oder mehreren Wänden beinhalten, deren Gesamt-Leerfläche und/oder Gesamt-Leerflächendichte und/oder Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder Anzahl der Öffnungen einem zunehmenden Gradienten von der Mitte nach außen unterworfen ist, und von einer oder mehreren Wänden, deren Gesamt-Leerfläche und/oder Gesamt-Leerflächendichte und/oder Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder Anzahl der Öffnungen einem abnehmenden Gradienten von der Mitte nach außen unterworfen ist.
  • So kann beispielsweise die Gesamt-Leerfläche und/oder die Gesamt-Leerflächendichte und/oder die Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder die Anzahl der Öffnungen von mindestens einer aus der Vielzahl von Wänden größer oder gleich, beispielsweise strikt größer als die der unmittelbar stromaufwärts befindlichen Wand sein. Hierdurch wird eine stromaufwärts und stromabwärts wirkende Saugwirkung und Diffusion aus den stromaufwärts liegenden Öffnungen ermöglicht, die die Diffusion des zu mischenden Gases und/oder des Abgases von stromaufwärtiger Seite aus in stromabwärtiger Richtung und damit dessen/deren Vermischung verbessern.
  • So zum Beispiel kann die Gesamt-Leerfläche und/oder die Gesamt-Leerflächendichte und/oder die Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder die Anzahl der Öffnungen jeder Wand aus der Vielzahl von Wänden größer oder gleich, beispielsweise strikt größer als die der Wand/Wände aus der Vielzahl von Wänden stromaufwärts sein. Auf diese Weise lässt sich die Diffusion weiter steigern.
  • So kann beispielsweise die Gesamt-Leerfläche und/oder die Gesamt-Leerflächendichte und/oder die Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder die Anzahl der Öffnungen von mindestens einer aus der Vielzahl von Wänden kleiner oder gleich, beispielsweise strikt kleiner als die der unmittelbar stromaufwärts befindlichen Wand sein. Bei dieser Konfiguration kann der Druckgradient von stromaufwärts nach stromabwärts erhöht werden, was zu Strömungsbeeinträchtigungen führt und verhindert oder begrenzt, dass ein wesentlicher Teil des Stroms wie bei einem Bypass-Effekt direkt durch die Vorrichtung fließt. Die gestörten Ströme vereinfachen so das Mischen des zu mischenden Gases und der Abgase in der Vorrichtung.
  • So zum Beispiel kann die Gesamt-Leerfläche und/oder die Gesamt-Leerflächendichte und/oder die Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder die Anzahl der Öffnungen jeder Wand aus der Vielzahl von Wänden kleiner oder gleich, beispielsweise strikt kleiner als die der Wand/Wände aus der Vielzahl von Wänden stromaufwärts sein. Dadurch können die Störungen weiter erhöht werden.
  • Unter Bezugnahme auf die 6a bis 6c kann eine Wand aus der Vielzahl von Wänden einen zentralen Teil enthalten, beispielsweise einen im Wesentlichen verlängerten Teil, zum Beispiel einen ovalen Teil.
  • Die Wand kann ferner mindestens einen radialen Abschnitt aufweisen, zum Beispiel mehrere radiale Abschnitte 621, 622, 623, 624, die sich vom zentralen Abschnitt zum Außenbereich hin erstrecken. Der radiale Abschnitt ist z.B. ein Arm, z.B. ein Segment. Der radiale Abschnitt ist zum Beispiel gerade. Die Wand kann zum Beispiel ein, zwei, drei oder vier radiale Abschnitte aufweisen, die senkrecht und/oder parallel zueinander und in Zweiergruppen angeordnet sind.
  • Die Wand kann mindestens einen Randabschnitt 63, beispielsweise mehrere Randabschnitte 63, aufweisen, die sich beispielsweise kontinuierlich um den zentralen Abschnitt 61 herum erstrecken, um beispielsweise ein Ringband zu bilden, das beispielsweise eine längliche Form, zum Beispiel eine ovale Form, aufweist. Jeder Randabschnitt 63 beinhaltet beispielsweise eine Vielzahl von Abschnitten 631, 632, 633, 634, beispielsweise gekrümmte Abschnitte, die verschiedene radiale Abschnitte miteinander verbinden. Die Randabschnitte können unterschiedliche Ringbänder bilden, die miteinander verbunden sind.
  • Der zentrale Abschnitt 61 und/oder der mindestens eine Radialabschnitt und/oder der mindestens eine Randabschnitt 63 sind beispielsweise so angeordnet, dass sie die dazwischen liegenden Öffnung(en) in der betreffenden Wand bilden.
  • Mit Bezug auf 6a können die Abmessungen der Öffnungen dieser Wand einem zunehmenden Gradienten von der Mitte nach außen unterworfen sein, und die Gesamt-Leerfläche und/oder Gesamt-Leerflächendichte und/oder die gesamte Hohlraum-Volumendichte und/oder die Anzahl der Öffnungen können entsprechend einem zunehmenden Gradienten von der Mitte nach außen variieren. Insbesondere kann der Abstand zwischen den Randabschnitten einem zunehmenden Gradienten von der Mitte nach außen unterworfen sein.
  • Mit Bezug auf 6b kann der Abstand zwischen den Randabschnitten einem abnehmenden Gefälle von der Mitte nach außen unterworfen sein.
  • Mit Bezug auf 6c kann der Abstand zwischen den Randabschnitten von der Mitte nach außen konstant bleiben.
  • Wie in den 3b und 3c dargestellt, sind zumindest einige der Öffnungen einer Wand aus einer Vielzahl von Wänden, beispielsweise alle Öffnungen in einer solchen Wand, in konzentrischen Kreisen verteilt.
  • So zum Beispiel sind von Wand zu Wand zumindest einige der Öffnungen in den Wänden aus der Vielzahl von Wänden versetzt, um die Strömung zu regulieren.
  • Katalysator
  • Die Vorrichtung kann einen Katalysator enthalten, der in mindestens einem n-ten Bereich angeordnet ist, beispielsweise in mindestens dem letzten Bereich. Die erste Wand 31 und/oder die zweite Wand 32 und/oder die mindestens eine Zwischenwand, beispielsweise jede Wand aus der Vielzahl von Wänden, und/oder die Seitenwand 35, können mindestens teilweise mit einer Beschichtung (engl. „Washcoat“) überzogen sein, wobei die Beschichtung beispielsweise eine poröse Struktur aufweist und die Beschichtung einen Katalysator trägt und/oder der Katalysator die Beschichtung imprägniert, z.B. einen SCR-Katalysator und/oder einen Oxidationskatalysator. Auf diese Weise kann die Vorrichtung die Funktion eines SCR-Katalysators sicherstellen und so die Größe des möglichen nachgeschalteten SCR-Katalysators entfernen oder reduzieren. Der Katalysator kann eine Beschichtung bilden. Mit dem Katalysator kann mindestens eine nach innen gerichtete Wandfläche abgedeckt werden, d.h. eine Wandfläche, die nicht die nach außen gerichtete Fläche der ersten Wand 31, der zweiten Wand 32 oder der Seitenwand 35 ist, insbesondere die nicht die stromaufwärtige Seite der ersten Wand 31, die stromabwärtige Seite der zweiten Wand 32 oder die äußere Seitenwand 35 ist. Der Bereich, in dem sich der Katalysator befindet, kann somit einen SCR-Katalysator bilden.
  • Umgehungsleitung
  • Die Vorrichtung kann Mittel zum Umgehen, d.h. Umleiten, mindestens eines n-ten Bereichs, beispielsweise einer Vielzahl von n-ten Bereichen, mindestens einer Öffnung enthalten, die konfiguriert sind, um eine Fluidverbindung zwischen mindestens einer Öffnung einer Wand aus der Vielzahl von Wänden stromaufwärts des n-ten Bereichs mit mindestens einer Öffnung einer Wand aus der Vielzahl von Wänden stromabwärts des n-ten Bereichs zu bilden, ohne den n-ten Bereich zu durchqueren. Die Vorrichtung kann eine Vielzahl solcher Umgehungsmittel des gleichen n-ten Bereichs oder der n-ten unterschiedlichen Bereiche umfassen. Durch solche Umgehungsmittel lässt sich die Vermischung in einem Bereich auf einen Teil des Stroms begrenzen, wobei der andere Teil des Stroms nur in einen stromabwärts gelegenen Bereich der Vorrichtung oder stromabwärts der Vorrichtung wieder eingespritzt wird.
  • Die Vorrichtung kann Mittel zum Umgehen oder Umleiten des ersten Bereichs und/oder des zweiten Bereichs und/oder des dritten Bereichs und/oder des n-ten Bereichs und/oder des letzten Bereichs beinhalten.
  • Zu den Umgehungsmitteln zählt beispielsweise eine Leitung, z.B. ein Rohr, das die Öffnung stromaufwärts und die Öffnung stromabwärts verbindet.
  • Einspritzmittel
  • Die Einspritzmittel 36 umfassen beispielsweise ein Einspritzventil, beispielsweise ein Mehrpunkt-Einspritzventil. Die Einspritzmittel 36 umfassen beispielsweise mindestens einen Abzweig, beispielsweise mehrere Abzweige. Jeder Abzweig weist beispielsweise mindestens eine Öffnung auf, beispielsweise mehrere Öffnungen.
  • Die Einspritzmittel 36 sind beispielsweise zumindest teilweise beispielsweise an einem zentralen Abschnitt der ersten Wand 31 und/oder der zweiten Wand 32 angeordnet. Auf diese Weise kann das zu mischende Gas in einen zentralen Abschnitt des Gerätes eingespritzt werden.
  • Die Einspritzmittel eignen sich beispielsweise zum Einspritzen des zu mischenden Gases zwischen der ersten Wand 31 und einer Zwischenwand, beispielsweise der stromaufwärts befindlichen Zwischenwand, beispielsweise der Zwischenwand unmittelbar stromabwärts der ersten Wand 31. Auf diese Weise kann eine erste Kammer der Vorrichtung, zum Beispiel der erste Bereich, der für die Einspritzung und eine erste mögliche Mischung geeignet ist, und eine zweite Kammer der Vorrichtung stromabwärts, zum Beispiel stromabwärts des ersten Bereichs, für eine intensive Mischung gebildet werden.
  • Die Einspritzmittel eignen sich beispielsweise zum Einspritzen des zu mischenden Gases in eine Vielzahl von n-ten Bereichen, wobei die Einspritzung von Bereich zu Bereich variiert, z.B. in Bezug auf die Strömung.
  • Alternativ oder zusätzlich sind die Einspritzmittel 36 beispielsweise zumindest teilweise an der Seitenwand 35 angeordnet. Hierdurch kann beispielsweise der Einspritzvorgang vereinfacht oder der Materialbedarf für seine Herstellung begrenzt werden.
  • Die Einspritzmittel 36 dürfen sich nicht oder im Wesentlichen nicht zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 erstrecken. Die Einspritzmittel 36 können somit eine oder mehrere Öffnungen beinhalten, die sich an der ersten Wand 31 und/oder der zweiten Wand 32 und/oder der Seitenwand 35 öffnen.
  • Alternativ oder zusätzlich können sich die Einspritzmittel 36 zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 erstrecken. Die Einspritzmittel 36 können sich beispielsweise in oder entlang einer Zwischenwand erstrecken. Die Einspritzmittel 36 können beispielsweise ein Einspritzteil umfassen, das sich zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 erstreckt. Das Einspritzteil umfasst beispielsweise ein durchbohrtes Rohr oder mehrere durchbohrte Rohre. Jedes durchbohrte Rohr kann mindestens eine Einspritzöffnung für zu mischende Gase aufweisen, zum Beispiel Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigen Sauerstoff, beispielsweise eine Vielzahl von Einspritzöffnungen für zu mischende Gase.
  • Die Einspritzmittel 36 können sich beispielsweise von einem zentralen Teil und/oder von der Mitte der ersten Wand 31 und/oder der zweiten Wand 32 aus erstrecken.
  • Die Vorrichtung 3 und/oder die Abgasleitung und/oder das System können Mittel zum Zuführen 361 von zu mischenden Gasen, beispielsweise Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigem Sauerstoff, sowie Einspritzmittel enthalten. Die Zuführvorrichtungen 361 umfassen beispielsweise einen Zuführkanal.
  • Befestigung
  • Die Vorrichtung enthält beispielsweise Mittel zur Befestigung an der Abgasleitung und/oder dem System, beispielsweise Mittel zur Befestigung an der Wand der Abgasleitung.
  • Zu den Befestigungsmitteln zählen beispielsweise Einspritzmittel oder Zuführvorrichtungen.
  • Die Befestigungsmittel umfassen beispielsweise Mittel zur Befestigung der ersten Wand und/oder der zweiten Wand und/oder mindestens einer Zwischenwand, die beispielsweise am Randbereich dieser Wand oder dieser Wände angeordnet sind.
  • Die erste Wand 31 und/oder die zweite Wand 32 und/oder mindestens eine Zwischenwand ist z.B. mit einer anderen Wand aus der Vielzahl von Wänden mittels Verbindungs- und/oder Befestigungsmitteln zwischen bestimmten Wänden miteinander verbunden und/oder befestigt, wobei diese Mittel beispielsweise von der Seitenwand 35 abgetrennt sind. Zu den Verbindungs- und/oder Befestigungsmitteln zwischen den Wänden gehört beispielsweise eine Verbindungs- und/oder Befestigungswand, beispielsweise in Kontakt mit und/oder an einem zentralen Teil jeder verbundenen und/oder befestigten Wand. Die Verbindungswand bildet beispielsweise ein Rohr. Die Befestigungsmittel der Vorrichtung stehen beispielsweise in Kontakt mit den Befestigungsmitteln und/oder den Verbindungsmitteln zwischen Wänden, um die Befestigung der Vorrichtung sicherzustellen.
  • Beispiele für Vorrichtungen
  • Mit Bezug auf 3a bis 3c wird eine solche Vorrichtung 3 beschrieben. Der Pfeil in 3a gibt die Strömungsrichtung an. Die erste Wand 31 und die zweite Wand 32 sind beispielsweise flach.
  • Die erste Wand 31 und die zweite Wand 32 weisen beispielsweise Abmessungen auf, die deutlich kleiner sind als der Querschnitt der Abgasleitung. Die Einspritzvorrichtung ist für eine Montage im Inneren der Abgasleitung geeignet, beispielsweise so, dass die Abgase aus der Vorrichtung kommend, beispielsweise zwischen Seitenwand und Abgasleitungswand, austreten können.
  • Die Vorrichtung kann auch eine Seitenwand 35 aufweisen. Die Seitenwand verbindet beispielsweise die erste Wand 31 und die zweite Wand 32. Die Seitenwand 35 bildet z.B. zusammen mit der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 einen Innenraum. In einen solchen Innenraum können die zu mischenden Gase eingespritzt und dort mit den Abgasen vermischt werden. Dieser Innenraum beinhaltet z.B. den ersten Bereich. Die Seitenwand kann von der Abgasleitung abgetrennt sein, und die Vorrichtung beinhaltet Elemente zur Befestigung der Vorrichtung an der Abgasleitung. In diesem Fall kann die Vorrichtung zumindest teilweise einen Abschnitt aufweisen, der kleiner als der Abschnitt der Abgasleitung ist. Die Vorrichtung kann beispielsweise knaufförmig gestaltet sein. Die Seitenwand ist beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch. Die Seitenwand ist beispielsweise rotationssymmetrisch. So zum Beispiel weisen die Vorrichtung 3 und die Seitenwand 35 einen abnehmenden Querschnitt auf.
  • Jede Wand aus der Vielzahl von Wänden ist beispielsweise geformt oder enthält eine Platte, beispielsweise aus Metall.
  • Jede 311 Einlass- und/oder 321 Auslassöffnung kann eine Durchgangsöffnung sein.
  • Die Gesamt-Leerfläche und/oder die Gesamt-Leerflächendichte und/oder die Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder die Anzahl der Öffnungen der zweiten Wand können deutlich größer sein als die der ersten Wand. Die erste Wand 31 kann weniger als 20 Einlassöffnungen 311 aufweisen, beispielsweise weniger als Öffnungen. Die zweite Wand 32 kann mindestens 40, z.B. mindestens 50, z.B. mindestens 60 Auslassöffnungen 321 beinhalten.
  • Die Einspritzmittel 36 umfassen beispielsweise ein Einspritzventil. Die Einspritzmittel 36 sind beispielsweise an einem zentralen Abschnitt der ersten Wand 31 angebracht. Die Einspritzmittel 36 dürfen sich nicht zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 erstrecken. Die Vorrichtung 3 und/oder die Abgasleitung und/oder das System können Zuführvorrichtungen 361 für das zu mischende Gas an den Einspritzventilen enthalten. Die Zuführvorrichtungen 361 umfassen beispielsweise einen Zuführkanal.
  • Zu den Befestigungsmitteln zählen beispielsweise Einspritzmittel oder Zuführvorrichtungen.
  • Mit Bezug auf 4 wird eine weitere derartige Vorrichtung 3 beschrieben. Die Pfeile in 4 geben die Richtung der Strömung und der Strömungslinien an. Die erste Wand 31 und die zweite Wand 32 sind zum Beispiel gekrümmt, z.B. konvex oder konkav. Die erste Wand 31 ist beispielsweise konkav, wobei die Konkavität stromaufwärts gerichtet ist. Hierdurch kann der Abgasstrom beispielsweise auf einen zentralen Teil des Abschnitts der Vorrichtung und/oder der Abgasleitung gebündelt werden. Die zweite Wand 31 ist zum Beispiel konkav, wobei die konkave Seite stromabwärts gerichtet ist. Hierdurch kann der Abgasstrom z.B. zur Außenseite des Geräte- und/oder Abgasleitungsabschnitts oder über den gesamten Abschnitt verteilt werden.
  • Die erste Wand 31 und die zweite Wand 32 weisen beispielsweise Abmessungen auf, die deutlich kleiner sind als der Querschnitt der Abgasleitung. Die Einspritzvorrichtung ist für eine Montage im Inneren der Abgasleitung geeignet, beispielsweise so, dass die Abgase aus der Vorrichtung kommend, beispielsweise zwischen Seitenwand und Abgasleitungswand, austreten können.
  • Die Vorrichtung kann auch eine Seitenwand 35 aufweisen. Die Seitenwand verbindet beispielsweise die erste Wand 31 und die zweite Wand 32. Die Seitenwand 35 bildet z.B. zusammen mit der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 einen Innenraum. In einen solchen Innenraum können die zu mischenden Gase eingespritzt und dort mit den Abgasen vermischt werden. Dieser Innenraum beinhaltet z.B. den ersten Bereich. Die Seitenwand kann von der Abgasleitung abgetrennt sein, und die Vorrichtung beinhaltet Elemente zur Befestigung der Vorrichtung an der Abgasleitung. In diesem Fall kann die Vorrichtung zumindest teilweise einen Abschnitt aufweisen, der kleiner als der Abschnitt der Abgasleitung ist. Die Vorrichtung kann beispielsweise knaufförmig gestaltet sein. Die Seitenwand ist beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch. Die Seitenwand ist beispielsweise rotationssymmetrisch. Die Seitenwand kann im Querschnitt durch die Achse der Vorrichtung und/oder durch die Symmetrieachse der Seitenwand eine gerade Wand aufweisen. So zum Beispiel weisen die Vorrichtung 3 und die Seitenwand 35 einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt auf. Die Seitenwand verfügt beispielsweise über mehrere Seitenöffnungen 351.
  • Jede Wand aus der Vielzahl von Wänden ist beispielsweise geformt oder enthält eine Platte, beispielsweise aus Metall.
  • Jede Einlassöffnung 311 und/oder Auslassöffnung 321 und/oder Seitenöffnung 351 kann eine Durchgangsöffnung sein.
  • Jede Einlassöffnung 311 und/oder Auslassöffnung 321 und/oder Zwischenöffnung 331 und/oder 341 und/oder Seitenöffnung 351 kann Abmessungen aufweisen, die im Wesentlichen konstant sind.
  • Die Einspritzmittel 36 umfassen beispielsweise ein Einspritzventil. Die Einspritzmittel 36 können sich zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 erstrecken. Die Einspritzmittel 36 können beispielsweise ein Einspritzteil umfassen, das sich zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 erstreckt. Das Einspritzteil umfasst beispielsweise ein durchbohrtes Rohr. Die Vorrichtung 3 und/oder die Abgasleitung und/oder das System können Zuführvorrichtungen 361 für das zu mischende Gas an den Einspritzventilen enthalten. Die Zuführvorrichtungen 361 umfassen beispielsweise einen Zuführkanal.
  • Zu den Befestigungsmitteln zählen beispielsweise Einspritzmittel oder Zuführvorrichtungen.
  • Mit Bezug auf 5 wird eine weitere derartige Vorrichtung 3 beschrieben. Die Pfeile in 5 geben die Richtung der Strömung und der Strömungslinien an. Die Vorrichtung 3 beinhaltet beispielsweise mehrere Zwischenwände. So zum Beispiel ist jede Zwischenwand zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 angeordnet. Jede Zwischenwand kann mehrere Zwischenöffnungen enthalten. Auf diese Weise lässt sich der Durchfluss zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 anpassen, um das Gemisch zwischen dem zu mischenden Gas und den Abgasen zu optimieren, z.B. durch Modulation oder Steuerung des Durchflusses, z.B. durch Begrenzung der Abnahme des Gasflusses. Die Vielzahl der Zwischenwände kann beispielsweise eine dritte Wand 33 mit mehreren Zwischenöffnungen 331 sowie eine vierte Wand 34 mit mehreren Zwischenöffnungen 341 enthalten.
  • Somit kann die Vielzahl der Wände insgesamt mindestens vier Wände umfassen, zum Beispiel genau vier Wände.
  • Die erste Wand 31, die zweite Wand 32 und die Zwischenwände 33 und 34 sind beispielsweise flach.
  • So weisen beispielsweise die erste Wand 31 und die zweite Wand 32 Abmessungen auf, die im Wesentlichen denen des Abgasleitungsquerschnitts entsprechen. Die Einspritzvorrichtung kann sich über den gesamten Querschnitt der Abgasleitung erstrecken.
  • Die Vorrichtung kann auch eine Seitenwand 35 aufweisen. Die Seitenwand verbindet beispielsweise die erste Wand 31, die zweite Wand 32 sowie die zwei Zwischenwände 33 und 34. Die Seitenwand 35 bildet z.B. zusammen mit der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 einen Innenraum. In einen solchen Innenraum können die zu mischenden Gase eingespritzt und dort mit den Abgasen vermischt werden. In diesem Innenraum befinden sich beispielsweise der erste, zweite und dritte Bereich. Die Vorrichtung 3 kann sich über den gesamten Querschnitt der Abgasleitung erstrecken, wobei die Seitenwand 35 durch einen Teil der Abgasleitungswand gebildet wird. Die Seitenwand ist beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch. Die Seitenwand ist beispielsweise rotationssymmetrisch. Die Seitenwand kann im Querschnitt durch die Mittelachse des Abgasleitungsabschnitts, die Achse der Vorrichtung und/oder die Symmetrieachse der Seitenwand eine gerade Wand aufweisen. So zum Beispiel weisen die Vorrichtung 3 und die Seitenwand 35 einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt auf.
  • Jede Wand der Vielzahl von Wänden und die Seitenwand 35 sind beispielsweise geformt oder enthalten jeweils eine Platte, z.B. aus Metall.
  • So kann beispielsweise die Vielzahl von Wänden einen Wechsel von einer oder mehreren Wänden beinhalten, deren Öffnungsdurchmesser einem zunehmenden Gefälle von der Mitte nach außen unterworfen sind, beispielsweise die Zwischenwand 33 und/oder die zweite Wand 32 und eine oder mehrere Wände, deren Öffnungsmaße einem abnehmenden Gefälle von der Mitte nach außen unterworfen sind, beispielsweise die erste Wand 31 und/oder die Zwischenwand 34.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Vielzahl der Wände einen Wechsel von einer oder mehreren Wänden umfassen, deren Gesamt-Leerfläche und/oder Gesamt-Leerflächendichte und/oder Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder Anzahl der Öffnungen einem zunehmenden Gradienten von der Mitte nach außen unterworfen ist, beispielsweise die Zwischenwand 33 und/oder die zweite Wand 32 und eine oder mehrere Wände, deren Gesamt-Leerfläche und/oder Gesamt-Leerflächendichte und/oder Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder Anzahl der Öffnungen einem abnehmenden Gradienten von der Mitte nach außen unterworfen ist, zum Beispiel die erste Wand 31 und die Zwischenwand 34.
  • Die Einspritzmittel 36 umfassen beispielsweise ein Einspritzventil. Die Einspritzmittel eignen sich beispielsweise zum Einspritzen des zu mischenden Gases, zum Beispiel von Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigem Sauerstoff, zwischen der ersten Wand 31 und der Zwischenwand 33, unmittelbar stromabwärts der ersten Wand 31. Die Einspritzmittel 36 sind beispielsweise an der Seitenwand 35 angeordnet. Die Einspritzmittel 36 dürfen sich nicht zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 erstrecken. Das Einspritzmittel 36 kann somit eine Durchgangsöffnung in der Seitenwand 35 beinhalten.
  • Mit Bezug auf 7 wird noch eine weitere derartige Vorrichtung 3 beschrieben. Die Pfeile in 7 geben die Richtung der Strömung und der Strömungslinien an. Die Vorrichtung 3 beinhaltet beispielsweise mehrere Zwischenwände. So zum Beispiel ist jede Zwischenwand zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 angeordnet. Jede Zwischenwand kann mehrere Zwischenöffnungen enthalten. Auf diese Weise lässt sich der Durchfluss zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 anpassen, um das Gemisch zwischen dem zu mischenden Gas und den Abgasen zu optimieren, z.B. durch Modulation oder Steuerung des Durchflusses, z.B. durch Begrenzung der Abnahme des Gasflusses. Die Vielzahl der Zwischenwände kann beispielsweise eine dritte Wand 33 mit mehreren Zwischenöffnungen 331 sowie eine vierte Wand 34 mit mehreren Zwischenöffnungen 341 enthalten.
  • Somit kann die Vielzahl der Wände insgesamt mindestens vier Wände umfassen, zum Beispiel genau vier Wände.
  • Die erste Wand 31, die zweite Wand 32 und die Zwischenwände 33 und 34 sind beispielsweise flach.
  • So weisen beispielsweise die erste Wand 31 und die zweite Wand 32 Abmessungen auf, die im Wesentlichen denen des Abgasleitungsquerschnitts entsprechen. Die Einspritzvorrichtung kann sich über den gesamten Querschnitt der Abgasleitung erstrecken.
  • Die Vorrichtung kann auch eine Seitenwand 35 aufweisen. Die Seitenwand verbindet beispielsweise die erste Wand 31, die zweite Wand 32 sowie die zwei Zwischenwände 33 und 34. Die Seitenwand 35 bildet z.B. zusammen mit der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 einen Innenraum. In einen solchen Innenraum können die zu mischenden Gase eingespritzt und dort mit den Abgasen vermischt werden. In diesem Innenraum befinden sich beispielsweise der erste, zweite und dritte Bereich. Die Vorrichtung 3 kann sich über den gesamten Querschnitt der Abgasleitung erstrecken, wobei die Seitenwand 35 durch einen Teil der Abgasleitungswand gebildet wird. Die Seitenwand ist beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch. Die Seitenwand ist beispielsweise rotationssymmetrisch. Die Seitenwand kann im Querschnitt durch die Mittelachse des Abgasleitungsabschnitts, die Achse der Vorrichtung und/oder die Symmetrieachse der Seitenwand eine gerade Wand aufweisen. So zum Beispiel weisen die Vorrichtung 3 und die Seitenwand 35 einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt auf.
  • Jede Wand der Vielzahl von Wänden und die Seitenwand 35 sind beispielsweise geformt oder enthalten jeweils eine Platte, z.B. aus Metall.
  • Von stromaufwärts bis stromabwärts werden die Öffnungen der Wände aus der Vielzahl von Wänden kleiner und zahlreicher, ohne eine größere Fläche zu bedecken. Somit können die Abmessungen der Öffnungen jeder Wand aus der Vielzahl von Wänden kleiner oder gleich, beispielsweise strikt kleiner als die der Wand/Wände aus der Vielzahl von Wänden stromaufwärts sein. Die Gesamt-Leerfläche und/oder die Gesamt-Leerflächendichte und/oder die Gesamt-Hohlraum-Volumendichte jeder Wand aus der Vielzahl von Wänden kann strikt kleiner als die der Wände aus der Vielzahl von Wänden stromaufwärts sein. Die Anzahl der Öffnungen jeder Wand aus der Vielzahl von Wänden kann strikt größer sein als die der Wände aus der Vielzahl von Wänden stromaufwärts.
  • Die Vorrichtung kann Mittel beinhalten, um nur den ersten Bereich zu überbrücken oder zu umgehen. Die Vorrichtung kann Mittel beinhalten, um nur den ersten und den zweiten Bereich zu überbrücken oder zu umgehen. Die Vorrichtung kann Mittel beinhalten, um nur den ersten und den zweiten und den dritten Bereich zu überbrücken oder zu umgehen. Zu den Umgehungsmitteln zählt beispielsweise eine Leitung, z.B. ein Rohr, das die Öffnung stromaufwärts und die Öffnung stromabwärts verbindet.
  • Die Einspritzmittel 36 umfassen beispielsweise ein Einspritzventil. Die Einspritzmittel eignen sich beispielsweise zum Einspritzen des zu mischenden Gases, zum Beispiel von Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigem Sauerstoff, zwischen der ersten Wand 31 und der Zwischenwand 33, unmittelbar stromabwärts der ersten Wand 31. Die Einspritzmittel 36 sind beispielsweise an der Seitenwand 35 angeordnet. Die Einspritzmittel 36 dürfen sich nicht zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32 erstrecken. Das Einspritzmittel 36 kann somit eine Durchgangsöffnung in der Seitenwand 35 beinhalten.
  • Verfahren
  • Mit Bezug auf 8 wird ein Verfahren zum Einspritzen von zu mischenden Gasen, z. B. Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigem Sauerstoff, in eine Abgasleitung eines mit Hilfe der oben beschriebenen Vorrichtung 3 betriebenen Motors beschrieben.
  • Das Verfahren umfasst beispielsweise einen ersten Schritt 801 für den Abgas-Einlass zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32, beispielsweise durch die mindestens eine Einlassöffnung 311 der ersten Wand. Auf diese Weise gelangen die Abgase in den Einspritz- und Mischbereich, beispielsweise nach einer durch die mindestens eine Einlassöffnung 311 und/oder die Form der Eintrittswand 31 veränderten Strömung.
  • Das Verfahren beinhaltet beispielsweise einen zweiten Schritt 802 zum Einspritzen von zu mischenden Gasen, zum Beispiel von Ammoniak und/oder Wasserstoff und/oder gasförmigem Sauerstoff, zwischen der ersten Wand 31 und der zweiten Wand 32. Auf diese Weise können das Abgas und das zu mischende Gas im gleichen Raum in Kontakt kommen.
  • Das Verfahren beinhaltet beispielsweise einen dritten Schritt 803 zum Mischen der einströmenden Abgase und des eingespritzten Mischgases. Dank der Struktur der Vorrichtung, die einen Mischbereich abgrenzt, ist ein effizientes Mischen direkt während der Einspritzung möglich.
  • Das Verfahren beinhaltet beispielsweise einen vierten Schritt 804 für den Auslass von Abgas und Mischgas, die durch mindestens eine Öffnung in der zweiten Wand vermischt werden. Auf diese Weise kann eine homogene Mischung aus dem zu mischenden Gas und dem Abgas erreicht werden, die nicht mehr zusätzlich gemischt werden muss oder einen kleinen Mischer benötigt.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zum Einspritzen eines zu mischenden Gases in eine Abgasleitung (12) eines Motors (1), wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: - eine oder mehrere Einlassöffnung(en) (311), - mehrere Wände mit: o einer ersten Wand (31), und o einer zweiten Wand (32) mit einer oder mehreren Auslassöffnungen (321), die stromabwärts der ersten Wand angeordnet ist/sind, und - Mittel (36) zum Einspritzen des zu mischenden Gases zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand, damit das zu mischende Gas und die Abgase zwischen der ersten und der zweiten Wand vermischt werden können.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Wänden mindestens eine Zwischenwand (33, 34) umfasst, die zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand angeordnet ist, wobei die Zwischenwand eine oder mehrere Öffnungen (331, 341) enthält.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die Mittel zum Umleiten mindestens eines Bereichs an mindestens einer Öffnung enthält, die konfiguriert sind, um eine Fluidverbindung zwischen mindestens einer Öffnung einer Wand aus den mehreren Wänden stromaufwärts des Bereichs mit mindestens einer Öffnung einer Wand aus der Vielzahl von Wänden stromabwärts des Bereichs herzustellen, ohne den Bereich zu durchströmen.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine Seitenwand (35) beinhaltet, die die erste Wand (31) und die zweite Wand (32) verbindet und mit der ersten Wand und der zweiten Wand einen Innenraum abgrenzt, wobei die Einspritzvorrichtung (36) so konstruiert ist, dass sie im Inneren der Abgasleitung angeordnet werden kann, damit das Abgas zwischen der Seitenwand und der Abgasleitungswand durchströmen kann.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vorrichtung Elemente zum Befestigen der Vorrichtung an der Abgasleitung umfasst.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vorrichtung einen Abschnitt der Abgasleitung erzeugt, insbesondere die Vorrichtung mit einer Seitenwand (35), die die erste Wand (31) und die zweite Wand (32) verbindet und mit der ersten Wand und der zweiten Wand einen Innenraum abgrenzt, sodass die Seitenwand (35) mit der Abgasleitung in Kontakt steht und/oder einen Wandteil der Abgasleitung bildet.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5, die Mittel für die Zufuhr (361) von Mischgas an den Einspritzmitteln enthält, wobei die Zuführungsmittel in den Befestigungsmitteln enthalten sind.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Wand (31) und/oder die Seitenwand (35) eine oder mehrere von einer oder mehreren Einlassöffnungen (311) aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einspritzmittel (36) an der ersten Wand (31) angeordnet sind und/oder sich zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand (32) von der ersten Wand aus erstrecken.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der für mindestens eine Wand aus der Vielzahl von Wänden die Abmessungen der Öffnungen und/oder der Gesamt-Leerfläche und/oder der Gesamt-Leerflächendichte und/oder der Gesamt-Hohlraum-Volumendichte und/oder der Anzahl von Öffnungen variieren.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Abmessungen der Öffnungen und/oder die Gesamt-Leerfläche und/oder die Gesamt-Leerflächendichte und/oder die Gesamt-Hohlraumvolumendichte und/oder die Anzahl von Öffnungen an mindestens einer Wand in Bezug auf mindestens eine andere Wand aus der Vielzahl von Wänden variieren.
  12. Anordnung, die einen Motor und/oder eine Motor-Abgasleitung umfasst, wobei die Anordnung eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
  13. Anordnung nach Anspruch 12, die ein selektives katalytisches Reduktionssystem für Abgase und/oder einen Oxidationskatalysator beinhaltet.
  14. Verfahren zum Einspritzen eines zu mischenden Gases in eine Abgasleitung eines Motors, der mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 betrieben wird, und das die folgenden Schritte umfasst: - Einströmen (801) von Abgas zwischen der ersten und der zweiten Wand; - Einspritzen (802) des zu mischenden Gases zwischen der ersten und der zweiten Wand; - Vermischen (803) der einströmenden Abgase und des eingespritzten, zu mischenden Gases; - Ausströmen (804) des Abgas-Mischgas-Gemischs durch mindestens eine Öffnung in der zweiten Wand.
DE112017006137.7T 2016-12-05 2017-12-05 Vorrichtung und verfahren zum einspritzen eines zu mischenden gases in eine abgasleitung Withdrawn DE112017006137T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1661906 2016-12-05
FR1661906A FR3059710B1 (fr) 2016-12-05 2016-12-05 Dispositif et procede d'injection d'un gaz a melanger dans une ligne d'echappement
PCT/EP2017/081466 WO2018104278A1 (fr) 2016-12-05 2017-12-05 Dispositif et procede d'injection d'un gaz a melanger dans une ligne d'echappement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112017006137T5 true DE112017006137T5 (de) 2019-09-19

Family

ID=59030999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112017006137.7T Withdrawn DE112017006137T5 (de) 2016-12-05 2017-12-05 Vorrichtung und verfahren zum einspritzen eines zu mischenden gases in eine abgasleitung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20200063622A1 (de)
JP (1) JP2019536938A (de)
KR (1) KR20190126767A (de)
CN (1) CN110114560A (de)
DE (1) DE112017006137T5 (de)
FR (1) FR3059710B1 (de)
WO (1) WO2018104278A1 (de)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3207684B2 (ja) * 1994-09-19 2001-09-10 三菱重工業株式会社 アンモニアガス注入装置
GB2416718A (en) * 2004-07-29 2006-02-08 Eminox Ltd Gas treatment apparatus
DE102009053950A1 (de) * 2009-11-19 2011-05-26 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Nachbehandlung von Abgasen von Brennkraftmaschinen
DE102010056314A1 (de) * 2010-12-27 2012-06-28 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Verteilen von Fluiden in Abgasanlagen
FR3004437B1 (fr) * 2013-04-12 2016-10-21 Aaqius & Aaqius Sa Structure de stockage d'ammoniac et systemes associes
JP6076841B2 (ja) * 2013-06-05 2017-02-08 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
EP2865861B2 (de) * 2013-10-22 2019-05-15 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Kataylsatoranordnung mit Injektionsabschnitt
DE102013221428B4 (de) * 2013-10-22 2016-02-18 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Katalysatoranordnung mit Injektionsabschnitt
GB2523084A (en) * 2014-02-05 2015-08-19 Gm Global Tech Operations Inc An exhaust mixing device
DE102015204296A1 (de) * 2014-03-11 2015-09-17 Johnson Matthey Catalysts (Germany) Gmbh Kompaktes zylindrisches SCR-System zur Reduktion von Stickstoffoxiden im sauerstoffreichen Abgas von Verbrennungsmotoren mit 500 bis 4500 kW
DE102014222698B4 (de) * 2014-11-06 2017-12-14 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Abgasnachbehandlungseinrichtung mit Injektionsabschnitt
WO2016176076A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Full rotation mixer
US9828897B2 (en) * 2015-04-30 2017-11-28 Faurecia Emissions Control Technologies Usa, Llc Mixer for a vehicle exhaust system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018104278A1 (fr) 2018-06-14
FR3059710A1 (fr) 2018-06-08
JP2019536938A (ja) 2019-12-19
CN110114560A (zh) 2019-08-09
FR3059710B1 (fr) 2020-10-30
US20200063622A1 (en) 2020-02-27
KR20190126767A (ko) 2019-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2606208B1 (de) Kompakte abgasbehandlungseinheit mit reaktionsmittelzugabe
EP2691618B1 (de) Kompakte abgasbehandlungseinheit mit mischbereich und verfahren zur vermischung eines abgases
DE112010005012B4 (de) Abgasnachbehandlungssystem
EP2598730B1 (de) Vorrichtung zur motornahen abgasbehandlung
DE112010004962B4 (de) Abgasanlage mit einem Nachbehandlungsmodul
DE112010002589B4 (de) Abgasstrang mit Einspritzsystem
DE102014110592B4 (de) Nachbehandlungskomponente
DE102014105836B4 (de) Verbrennungsmotor mit einem Abgasnachbehandlungssystem
DE102016201557B3 (de) Abgasnachbehandlungseinrichtung mit Katalysator sowie deren Anordnung in einem Kraftfahrzeug
DE112011103501T5 (de) Auspuffanlage für Kraftfahrzeuge
DE102009053950A1 (de) Vorrichtung zur Nachbehandlung von Abgasen von Brennkraftmaschinen
DE102016122624A1 (de) Reduktionsmittel-mischsystem für eine vorrichtung zur abgasnachbehandlung
EP2574750B1 (de) Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung
DE102008048796A1 (de) Abgasreinigungssystem für Dieselmotoren
EP3553290B1 (de) Gas/gas-mischer zum einleiten von gas in den abgasstrom einer brennkraftmaschine
DE112015005865T5 (de) Kompaktes Nachbehandlungssystem
DE102014205782B4 (de) Abgasreinigungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen
DE102008042536B4 (de) Additivmittel-Diffusionsplattenaufbau in einem Abgaskanal
DE102018127387A1 (de) Mischersystem in der Nähe eines Fahrzeugmotors
DE102014002750A1 (de) Zersetzungskammer
DE102009042386A1 (de) Hydrolysekatalysator mit größeren Durchführungsquerschnitten im Außenbereich als im zentralen Bereich und Verfahren zur Hydrolyse einer Harnstoffsubstanz
DE102005012066A1 (de) Wabenkörper mit Mitteln zur Reaktandenzufuhr und entsprechendes Verfahren und Abgassystem
DE102019131256A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem mit einem oxidationskomponentenbypass für niedrigtemperatur-scr
DE202016103189U1 (de) Abgasnachbehandlungseinrichtung mit NOx-Speicherung und SCR
WO2020108991A1 (de) Kompakt bauendes abgasnachbehandlungssystem

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee