用于机动车的排气设备以及用于运行排气设备的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车的排气设备（10），其包括用于将用于排气后处理的还原剂引入到排气管路（12）中的计量装置（14）。至少一个通风元件（18、26、28、34）的作用是，将气体（24、36）引入到排气管路（12）的能被加载还原剂的部段中。在此，借助所述至少一个通风元件（18、26、28、34）能在所述部段的邻近排气管路（12）的壁部（22）的区域中调节出与在排气管路（12）的该部段的更远离壁部（22）的区域中相比更高的气体（24、36）含量。此外，本发明专利技术还涉及一种用于运行这种排气设备（10）的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于机动车的排气设备，该排气设备包括计量装置(定量供给装置)，借助该计量装置能将为排气后处理而设置的还原剂引入到排气管路中。所述排气设备的至少一个通风元件的作用是，将气体引入到排气管路的能被加载还原剂的部段中。此外，本专利技术还涉及一种用于运行这种排气设备的方法。
技术介绍
由现有技术已知，借助SCR技术(SCR=选择性催化还原，selective catalyticreduction)将排气系中的尿素转化成二氧化碳和氨，以进行排气后处理。在此，将能以尿素水溶液的形式被计量供给到排气中的尿素在排气设备的混合路段或水解路段的区域中在释放氨的情况下得到分解。随后在水解路段下游的SCR催化器中，利用来自排气的氮氧化物对氨进行转化，从而实现了排气的氮氧化物含量的降低。EP1316688A2公开了一种排气设备，在该排气设备中将尿素溶液作为还原剂引入到混合室中，增压空气被额外地引入到该混合室中。该增压空气由排气涡轮增压器的压缩机提供。经由计量阀喷入到所述混合室中的还原剂便与增压空气流混合，并且作为气溶胶从该混合室引入到排气管路中。此情况下的缺点在于，排气设备可能出现不希望的损坏。
技术实现思路
因此本专利技术的任务在于，提出一种开头所述类型的排气设备以及用于运行这样的排气设备的方法，所述设备和方法避免了损坏的出现。所述任务通过具有专利权利要求1的特征的排气设备以及通过具有专利权利要求10的特征的方法来解决。具有本专利技术的适当改进的方案由从属权利要求给出。根据本专利技术用于机动车的排气设备包括计量装置，该计量装置用来将用于排气后处理的还原剂引入到排气管路中。此外，该排气设备包括至少一个通风元件，该通风元件构成为用于将气体引入到排气管路的能被加载还原剂的部段中。在此借助所述至少一个通风装置能在所述部段的邻近排气管路的壁部的区域中调节出与在排气管路的该部段的更远离壁部的区域中相比更高的气体含量。换句话说，通过所述气体使还原剂和排气的混合物从排气管路的壁部遮蔽开来。这一点基于以下认识:在提供还原剂的区域中——也就是对于使用尿素作为还原剂的情况在水解路段的区域中，由于形成还原性的混合物而可能导致氧分压的显著降低。可能由于使用硫含量相对较高的燃料而在贫氧区中额外产生侵蚀性的、酸性的冷凝物。其与低氧含量共同作用而可能导致对排气管路的壁部的极强腐蚀。通过将气体引入到排气管路的部段的接近壁部的区域中来防止这样的腐蚀。鉴于混合路段或水解路段中出现的低的氧分压，已经使内燃机的进气中氧含量降低的排气再循环也是没有问题的，这是因为给所述部段的接近壁部的区域遮蔽了还原剂和排气的混合物。这样，就不需要为了保护排气管路不受还原剂和排气的混合物的腐蚀性侵蚀而提高用于排气管路的材料的质量。通过防止腐蚀损坏的产生，可以实现所述排气设备的尤其长的使用寿命。即使当内燃机(其排气穿流所述排气设备)利用具有相对高硫含量的燃料(例如硫含量高于500ppm)运行时，这一点也同样适用。此类燃料在很多非欧洲国家中肯定存在。在此，对于防止在10000km或更少的相对短的使用时间之后便在排气设备上出现不希望的腐蚀损坏而言，调节出在局部的、即壁部处的更高的气体含量已证明是有希望成功的。所述排气设备既可以设置用于乘用车，也可以用于商用车。借助所述通风元件，尤其可以将空气和/或压缩空气引入到排气管路的部段中。在此，空气或压力空气或压缩空气在与部段中的排气管路金属壁部的接触区域中起到有针对性地提高氧分压(Sauerstoffpartialdruck氧气大气压；氧气张力；氧气压力)的作用，所述接触区域尤其强地被还原剂和排气的混合物加载。这样，一相对富氧的层为所述部段中的壁部遮蔽混合物。由此，可以在将高合金钢用于所述部段的情况下实现所述钢的再钝化。通过所述钢的至少一种合金成分的氧化层的这种钝化尤其有效地防止了被加载还原剂的部段中的排气管路的腐蚀。在本专利技术的一个有利的方案中，在排气通过排气管路的流动方向上观察，该至少一个通风元件布置在计量装置的高度上。由此便能够保护所述部段的紧邻计量装置下游的区域以使之不被直接加载排气和还原剂的混合物。此外，较之将通风元件布置在计量元件上游的情况，这样可以借助唯一的通风元件为排气管路的更大区域遮蔽混合物的加载。然而，如果将所述至少一个通风元件更向计量装置的下游布置一段距离，则可以实现这样的具有更大效果的遮蔽，这是因为含有还原剂的混合物向着排气管路壁部的扩散仅在计量装置的更下游的一段距离处才完全地进行。为了在能被加载还原剂的部段中为排气管路的壁部遮蔽混合物，所述至少一个通风元件可以在排气管路的周向上沿其壁部引导气体流。然而这一点在流动方向方面不是特别容易实现的。因此，根据本专利技术的另一个有利的方案，所述至少一个通风元件构造成用于将如下的气体流引入到排气管路的所述部段中:所述气体流的方向与排气通过排气管路的流动方向基本相同。因此，能够在相对长的路段上尤其简单地实现在接近壁部的区域中的气体富集/积聚/增加。当在所述排气管路的能被加载还原剂的部段中横向于排气的流动方向彼此间隔地布置有至少两个通风元件时，可以在尤其大面积的接近壁部的区域中实现气体富集，或者减少或避免壁部与起还原作用的混合物的接触。当所述两个通风元件垂直于排气的流动方向彼此间隔地布置时，尤其如此。还可以将至少两个通风元件沿排气通过排气管路的流动方向彼此间隔地布置在所述部段中。由此可以将如下情况考虑在内:布置在更上游的通风元件的效果随着与加载位置的距离的增大而减小。当横向于排气流动方向彼此间隔地布置在所述部段中的两个通风元件安置在排气管路的彼此对置的两侧上时，可以向两侧遮蔽混合物。当通风元件既垂直于流动方向又沿流动方向彼此错开地布置在所述部段中时，可以以相对少的通风元件数量实现上述的效果O在本专利技术的另一有利的方案中，所述至少一个通风元件的排出开口的宽度大于所述排出开口的高度。通过这样的通风元件可以尤其良好地产生扁状/扁平/平面状的气体流，所述气体流能够尤其有效地为壁部遮蔽混合物。附加地或替代地，所述至少一个通风元件的排出开口的形状至少局部地与排气管路的壁部的内侧的轮廓相符。这样便只需借助一个通风元件就能在排气管路的切线方向上尤其大规模/大范围/基本上(weitgehend)地为壁部遮蔽混合物。此外，附加地或替代地可以将至少两个通风元件这样布置在排气管路的能被加载还原剂的部段中:使从相应的通风元件逸出的各气体流在所述通风元件的运行中彼此汇合。这样，还可以在应用构造尤其简单的通风元件的情况下用气体对接近壁部的区域进行非常良好的扁状加载。还已被证明为有利的是，所述至少一个通风元件这样布置在排气管路的能被加载还原剂的部段中:借助从该至少一个通风元件中逸出的气体流能至少基本上包裹包含还原剂和排气的混合物。因此，可尤其是以包围的方式为壁部遮蔽混合物。另外也可以在排气管路的周向上为其壁部扁状地加载气体。被证明进一步有利的是，所述至少一个通风元件布置在排气管路的能被加载还原剂的部段的转向区域/转弯区域中。即，在这样的弯曲部中还发生排气流的转向。这导致了，还原剂和排气的混合物相对直接地流向壁部。在此，所述通风元件的作用便在于:将混合物从壁部遮蔽开。还可以将至少一个第一通风元件设置在计量装置的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.27 DE 102011018770.71.一种用于机动车的排气设备，包括计量装置(14)并且包括至少一个通风元件(18、26、28、34、38、40、44、46、48、50)，所述计量装置用于将用于排气后处理的还原剂引入到排气管路(12)中，所述通风元件用于将气体(24、36)引入到排气管路(12)的能被加载还原剂的部段中，其特征在于，借助所述至少一个通风元件(18、26、28、34、38、40、44、46、48、50)能在所述部段的邻近排气管路(12)的壁部(22)的区域中调节出与在排气管路(12)的该部段的更远离壁部(22)的区域中相比更高的气体(24、36)含量。2.根据权利要求1所述的排气设备，其特征在于，在排气通过排气管路(12)的流动方向上观察，所述至少一个通风元件(18、26、28、34、38、40、44、46、48、50)布置在计量装置(14)的高度上和/或布置在该计量装置的下游。3.根据权利要求1或2所述的排气设备，其特征在于，所述至少一个通风元件(18、26、28、34、38、40、44、46、48、50)构造成用于将气体流——尤其是空气流(24、36)和/或压缩空气流一引入到排气管路(12)的所述部段中，所述气体流的方向与排气通过排气管路(12)的流动方向基本相同。4.根据权利要求1至3中任一项所述的排气设备，其特征在于，至少两个通风元件(18、26、28、34、38、40、44、46、48、50) _横向于、尤其是垂直于排气的流动方向，和/或 -沿排气通过排气管路(12)的流动方向 彼此间隔地布置在排气管路(12)的能被加载还原剂的部段中。5.根据权利要求1至4中任一项所述的排气设备，其特征在于，所述至少一个通风元件(18、44、46、48)的排出开口的宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·布雷塞尔，HD·赫西，
申请(专利权)人：戴姆勒股份公司，
类型：
国别省市：