排气处理装置的制作方法

本发明涉及一种排气处理装置，所述排气处理装置为了净化从内燃机喷出的排气可以在车辆的排气设备中使用。

背景技术：

用于提供排气设备的紧凑的构造已知，在这样的排气处理装置中设置多个使排气经受不同的净化工序的系统区域。这样的系统区域具有scr催化器布置结构，在所述scr催化器布置结构中，在排气和喷射到其中的反应剂、例如尿素/水溶液的催化转化的情况下，降低排气中的氮氧化物份额。另一种这样的系统区域可以例如具有氧化催化器布置结构或/和颗粒过滤器布置结构。

技术实现要素：

本发明的任务是，设置一种用于内燃机的排气设备的排气处理装置，其在紧凑的结构型式中实现流经其的排气的有效率净化。

按照本发明，该任务通过用于内燃机的排气设备的排气处理装置解决，所述排气处理装置具有：

-包括壳体进入部和壳体排出部的排气处理壳体，

-在排气处理壳体中的排气处理单元，所述排气处理单元包括跟随壳体进入部的排气处理单元进入部和排气处理单元排出部，

-在排气处理壳体中的scr催化器布置结构，所述scr催化器布置结构包括跟随排气处理单元排出部的scr催化器布置结构进入部和scr催化器布置结构排出部，

-在scr催化器布置结构进入部上游的用于释放反应剂的反应剂释放布置结构，

其中，在排气处理壳体中，在排气管路中形成的排气通道从排气处理单元排出部这样通至scr催化器布置结构进入部，使得在scr催化器布置结构排出部上离开scr催化器布置结构的排气至少局部地环流排气管路。

在排气处理装置的按照本发明的构造中，利用离开scr催化器布置结构的排气流的热量，以便通过所述排气流与将排气和反应剂的混合物引导至scr催化器布置结构的排气管路的热相互作用将热量传输到所述排气管路上和因此传输到其中流动的混合物上。这辅助排气中携带的或入射到排气管路的内表面上的反应剂的蒸发，这导致排气与反应剂的改善的或更均匀的混匀并且因此导致在最小化的热损耗情况下在scr催化器布置结构中的更有效的催化反应。

为了尽管存在按照本发明的排气处理装置的紧凑的结构型式仍提供尽可能长的流动路径，在所述流动路径中可以导致排气和反应剂的混匀，提出，用于释放反应剂的反应剂释放布置结构设置在排气处理单元排出部的区域中。

为此可以例如设置为，排气处理单元排出部具有第一流换向壳体，并且反应剂释放布置结构设置在第一流换向壳体的区域中。

为了可以基本上利用排气管路的整个长度用于排气和反应剂的混匀，排气管路的一个上游的端部区域可以设置用于接纳离开第一流换向壳体的排气，并且反应剂释放布置结构可以设置用于朝排气管路的上游的端部区域方向释放反应剂。

为了在排气管路与环流其的排气的最大可能的热相互作用时在排气处理壳体中可供使用的体积的有效率的充分利用，提出，排气管路在排气处理壳体中以第一管路区域从排气处理单元排出部关于壳体纵轴线侧向在scr催化器布置结构旁引导，以第二管路区域基本上横向于壳体纵轴线沿scr催化器布置结构排出部引导，并且以第三管路区域关于壳体纵轴线侧向在scr催化器布置结构旁通至scr催化器布置结构进入部。

为了将由排气和反应剂组成的混合物引入scr催化器布置结构中，scr催化器布置结构进入部可以具有第二流换向壳体。在此，第三管路区域可以通至第二流换向壳体。

为了使得离开scr催化器布置结构的排气以简单的方式能够实现对在排气处理壳体中引导的排气管路的环流，提出，scr催化器布置结构排出部朝排气处理壳体的壳体内部空间敞开。此外，壳体排出部可以具有朝壳体内部空间敞开的排出开口。

为了进一步的有效率的排气净化可以例如设置为，排气处理单元具有催化器布置结构、优选氧化催化器布置结构或/和颗粒过滤器布置结构。

本发明此外涉及一种用于车辆的内燃机的排气设备，其具有按照本发明构造的排气处理装置。

附图说明

接着参考附图详细说明本发明。其中：

图1示出排气处理装置的纵剖面视图的原理图；

图2示出图1的排气处理装置的轴向视图的原理图。

具体实施方式

在图1和2中示出车辆的内燃机的总体以12表示的排气设备的排气处理装置10。排气设备12具有例如从内燃机的排出弯管通至排气处理装置10的排气管14以及从排气处理装置10例如通至消声器的排气管16。

排气处理装置10具有总体地以18表示的排气处理壳体，包括沿壳体轴线a的方向细长延伸的周向壁20并且在其两个轴向的侧上分别包括端壁22或24。

在排气处理壳体18的壳体内部空间26中，沿排气流方向相继地设置排气处理单元28和scr(选择性的催化还原)催化器布置结构30。排气处理单元28可以在此例如具有氧化催化器布置结构、尤其是柴油氧化催化器布置结构以及颗粒过滤器布置结构。排气处理单元进入部32朝排气处理壳体18的壳体进入部34敞开。通过排气管14引导至壳体进入部34的排气通过在壳体进入部34的区域中例如在周向壁20中形成的进入开口36流动到排气处理单元进入部32中并且例如基本上沿壳体轴线a的方向流经排气处理单元28。

在端壁24的区域中提供的排气处理单元排出部38上，排气离开排气处理单元28。排气处理单元排出部38可以例如具有在外面附接到端壁24上的第一流换向壳体40，在所述第一流换向壳体中，以基本上沿壳体轴线a方向取向的流动方向离开排气处理单元28的排气首先关于壳体轴线a沿径向的方向换向并且然后重新换向，从而在第一流换向壳体的区域中，排气流经历以大约180°的换向。

在壳体内部空间26中，设置提供排气通道42的排气管路44。所述排气管路在端壁24的区域中以第一管路区域46连接到第一流换向壳体40上。第一管路区域46侧向在scr催化器布置结构30旁并且也侧向在排气处理单元28旁例如基本上沿壳体轴线的方向延伸地沿scr催化器布置结构30引导。第二管路区域48连接到第一管路区域46上，排气管路44以所述第二管路区域基本上横向于壳体轴线a横跨scr催化器布置结构30。然后，第三管路区域50连接到第二管路区域48上，所述第三管路区域例如再次基本上沿壳体轴线a的方向延伸地、沿scr催化器布置结构30朝端壁24方向引导。在端壁24的区域中设置第二流换向壳体52。第三管路区域50通入该第二流换向壳体中。在第二流换向壳体52中，离开第三管路区域50的排气流首先向径向并且然后重新沿轴向的方向换向，从而在第二流换向壳体52中排气流也经历以大约180°的换向。

再次离开第二流换向壳体52的排气流在scr催化器布置结构进入部54中进入scr催化器布置结构30中，基本上沿壳体轴线a的方向流经所述scr催化器布置结构并且在scr催化器排出部56的区域中离开scr催化器布置结构30。在该scr催化器布置结构排出部56上，离开scr催化器布置结构30的排气进入壳体内部空间26中并且在此环流排气管路44的至少基本上横向于壳体轴线a延伸的并且在此横跨scr催化器布置结构30的第二管路区域48。排气管路44、尤其是第一管路区域46和第三管路区域50的其他区段也可以由离开scr催化器布置结构30的排气流环流，然后所述排气流通过排气处理壳体18的壳体排出部60的排出开口58朝排气管16方向离开壳体内部空间26。

对于在scr催化器布置结构30中进行的催化反应需要的还原剂、亦即例如用作为反应剂的尿素/水溶液通过总体也称为注射器的反应剂释放布置结构62引入流经排气处理装置10的排气流中。反应剂释放布置结构62优选设置在排气处理单元28下游或用于释放反应剂到排气流中而定位在排气处理单元28下游。例如反应剂释放布置结构62可以定位在第一流换向壳体40的区域中，以便将从所述反应剂释放布置结构要释放的反应剂引入排气管路44或其第一管路区域46的上游的端部区域64中。这确保反应剂到排气流中的引入和与反应剂混匀的排气流到scr催化器布置结构30中的引入之间尽可能长的流动路径。如图1和2示出的，可以利用在内部空间27中延伸的排气管路44的基本上整个长度，以便引起排气和反应剂的混匀。在第二流换向壳体52的区域中的排气流的换向和在此出现的涡流也辅助排气和反应剂的混匀。

该混匀此外由此被辅助，即，排气管路44的主要的纵向区段由在实施放热的催化反应之后离开scr催化器布置结构30的排气环流。在此，在排气中运输的热量可以传输到排气管路44上，从而排气管路并且借此在排气通道42中流动的由排气和反应剂组成的混合物被加热。这辅助以微滴形状在排气中携带的反应剂的蒸发并且进一步辅助以微滴形状入射到排气管路44的内表面上的反应剂的蒸发。在此特别有利的是，按照本发明的原理，排气管路40以其第二管路区域48这样延伸，使得所述排气管路局部地覆盖scr催化器布置结构30的如下区域，在所述区域中，流经所述催化器布置结构的排气排出。在该区域中，引起排气流和排气管路44之间的直接热的相互作用并且因此导致热量到排气管路上的有效率的传输。

有助于该有效率的热相互作用的是，将第一管路区域46和第三管路区域50连接的基本上横向于壳体轴线a延伸的第二管路区域48弯曲并且因此提供与scr催化器布置结构排出部56的加强的重叠。要指出的是，也可以设置尤其是用于第二管路区域48的其他走向。这样，该第二管路区域可以基本上u形地在scr催化器布置结构排出部56上延伸地构成或可以提供波纹状的或卷曲的结构。第一管路区域46或/和第三管路区域50也可以偏离示出的基本上直线地沿壳体轴线a的方向延伸的走向例如以弯曲的、卷曲的或波纹状的走向构成，以便一方面改善与在壳体内部空间26中流动的排气的热相互作用并且另一方面增大在排气管路44中形成的排气通道42的用于混匀排气和反应剂可用的长度。