用于输送液态添加剂的排气管道部分的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于向排气处理装置中输送液态添加剂的排气管道部分。这种类 型的排气管道部分可以布置在排气管道或排气处理装置中并在与排气管道或排气处理装 置连接的内燃机运行时被排气流过。利用所述的排气管道部分可以向排气流输送液态添加 剂。
【背景技术】
[0002] 被输送了液态添加剂的排气处理装置已广泛应用。在这种排气处理装置中例如执 行选择性催化还原[SCR方法；SCR=选择性催化还原]的排气净化方法。在该方法中借助 于还原剂还原排气中的氮氧化物。尤其使用氨作为还原剂。但氨通常并不被直接输送，而 是以还原剂前体溶液的形式输送给排气处理装置。该还原剂前体溶液是液态添加剂，利用 所述的排气管道部分能够向排气流输送该液态添加剂。
[0003] 为进行排气净化，特别经常作为液态添加剂使用的是尿素水溶液。由品牌 AdB丨ue?可以买到尿素含量为32. 5%的尿素水溶液。
[0004] 在向排气处理装置添加液态添加剂时是有问题的，因为液态添加剂非常容易在排 气处理装置中形成沉积。例如，尿素水溶液必须在输送给排气处理装置时非常快地蒸发，以 便不会形成结晶的尿素颗粒。此外还力求实现液态添加剂在添加时在排气流中的均匀分 布。通过液态添加剂的均匀分布可以避免形成沉积，因为排气没有出现液态添加剂的局部 富集。局部富集会导致形成较大的添加剂液滴，它们不能蒸发或难以蒸发，并且会增加沉积 的形成。
[0005] 为避免沉积，液态添加剂应在添加时尤其不与排气处理装置的外壁接触。外壁通 常直接与环境接触，从而使外壁从外侧加载外部温度。因此外壁通常比排气处理装置的与 外壁隔开的其它区域冷很多。因此，液态添加剂会凝结在排气管道的壁上或者不（足够快 地）蒸发并且因而常导致（不能或难以移除的）沉积。
【发明内容】
[0006] 在此基础上，本发明的目的是解决或至少缓解在现有技术方面所描述的技术问 题。尤其要说明一种特别有利的排气管道部分，利用它可以给排气处理装置输送液态添加 剂。
[0007] 这些目的由根据权利要求1特征的排气管道部分实现。其它有利的实施例在从属 权利要求中给出。权利要求中单个阐述的特征可以以任意的技术上合理的方式相互组合并 且可以得到说明书所述的内容的补充，同时示出本发明的其它实施变型方案。
[0008] 因此提出了一种能够供排气流过的排气管道部分，其中，沿通流方向前后相继地 布置有导流结构、用于向排气输送液态添加剂的添加单元和能被流过的撞击结构/冲击结 构，其中，所述添加单元和导流结构这样布置和设计，使得液态添加剂在撞击结构上的撞击 区域与流过撞击结构的排气的流体分布的中心/形心（Schwerpunkt)重合。
[0009] 排气管道部分优选是管，该管形成排气处理装置的排气管道的一部分并且供排气 (作为排气流）流过。排气管道部分优选具有：外壁，其界定所述排气管道部分；流入侧，排 气流通过该流入侧进入到排气导道部分中；以及流出侧，排气流通过该流出侧从排气管道 部分流出。从流入侧到流出侧，所述通流方向延伸通过排气管道部分。排气管道部分具有 特别是基本上正交于通流方向取向的横截面或横截面积。排气管道部分优选具有圆柱形的 基本形状，其中，所述外壁形成所述圆柱形基本形状的圆周面，所述流入侧和流出侧分别由 圆柱形基本形状的端侧构成。为了使导流结构、添加单元和撞击结构沿通流方向前后相继 地布置，尤其计划使这三个结构件位于一个与通流方向正交或垂直取向的平面中（横截面 平面），并且这三个不同部件的相应的横截面平面沿通流方向前后相继地布置。
[0010] 导流结构布置在排气管道部分的流入侧。导流结构影响从流入侧向流出侧流过排 气管道部分的排气流。例如，可以通过导流结构使流动集中、加宽和/或至少部分转向。导 流结构尤其紧邻地朝向流入侧布置和/或构成排气管道部分的第一部件。导流结构尤其是 排气管道部分的安装件、即一个单独的结构件。
[0011] 所述（至少一个）用于向排气管道部分输送液态添加剂的添加单元优选包括能够 将液态添加剂喷射到排气管道部分中的喷嘴。该喷嘴非常特别地优选是使液态添加剂在输 送时细雾化的喷雾喷嘴。添加单元设置在排气管道部分的一个（侧面的）开口上。该开口 穿过排气管道部分的外壁，所以除了入口开口和出口开口外，在排气管道部分的外壁中还 设有（至少）一个第三开口，添加单元与之连接。该第三开口通过添加单元关闭。在一个 实施例变型中，添加单元还包括能够实现对液态添加剂定量供给的喷射器。优选地，所述喷 射器具有一个电打开和关闭的计量阀，液态添加剂的供给量可以通过喷射器的打开时间来 确定。喷雾喷嘴优选直接与喷射器连接并至少部分地延伸到排气管道部分中。进一步优选 地，添加单元通入在外壁上，即尤其不突出于或仅最低限度地突出于外壁地伸入内部。还优 选，所述添加单元紧尾随导流结构布置，因此在此在两者之间不设置其它结构件。
[0012] 所述撞击结构布置在排气管道部分的排出侧或附近。能被流过的撞击结构是受到 液态添加剂撞击的结构，该液态添加剂由添加单元输送至排气。所述撞击结构优选完全覆 盖排气管道部分的横截面积。排气管道部分中的排气流因而必须流经该撞击结构。优选的 是，该撞击结构紧尾随添加单元布置，因此在此在两者之间不设置其它结构件。还优选的 是，朝向排出侧没有跟随其它结构件，即该撞击结构是排气管道部分的沿通流方向的最后 一个结构件。还优选的是，该撞击结构是在排气管道部分内部的单独的结构件（一种类型 的安装件）。
[0013] 撞击区域是在撞击结构上的一个区域，当添加单元向排气管道部分输送液态添加 剂时，液态添加剂撞击到该撞击结构上。撞击区域优选布置在撞击结构的面对添加单元的 表面上。这个表面可以分为撞击区域和周边区域。周边区域是撞击结构的不属于撞击区域 的表面部分。撞击区域优选是与排气管道部分的外壁隔开的区域。因此能够避免在撞击区 域中撞击到撞击结构上的液态添加剂还与排气管道部分的外壁接触。这会形成沉积物。
[0014] 撞击区域是由添加单元的设计和操作方式以及添加单元相对于撞击结构的空间 布置所规定。添加单元优选以预定压力来操作。这是指，由输送单元向添加单元供给处于 预定压力下的液态添加剂。添加单元的喷嘴优选具有预定的喷雾锥。预定喷雾锥的形状通 常取决于预定的压力。喷嘴使液态添加剂在输送时雾化并且形成在排气管道部分中的预定 的液态添加剂喷雾锥。所述预定的喷雾锥具有特定的取向和特定的扩展角。该扩展角可以 例如是5至30° [角度]。喷雾锥的取向可以通过喷雾锥的（中心）轴线表述。喷雾锥的 轴线优选指向撞击结构。如果已经相应确定了喷雾锥的取向或轴线和扩展角，并且所述撞 击结构被相应地布置在所述排气管道部分中，那么用于液态添加剂的撞击区域相应形成于 撞击结构上。
[0015] 添加单元和导流结构这样设计，使得液态添加剂在撞击结构上的撞击区域与流过 撞击结构的排气的流体分布的中心重合。所述流体分布流经撞击结构和/或所述撞击结构 被流体分布流过。所述流体分布的中心是在撞击结构上的撞击区域所位于的排气管道部分 横截面中流体的速度分布中心。如果排气流流过排气管道部分，那么流体分布的中心可以 与在横截面中存在最大排气流速度的点相一致。撞击区域与流体分布的中心重合是指，该 中心位于撞击区域中。
[0016] 撞击区域也具有中心。撞击区域的中心优选是撞击区域表面的表面中心。液态添 加剂在撞击区域表面上的分布可以是均匀的。那么撞击到撞击区域上的涉及表面的液态添 加剂的量在撞击区域的任何位置上都是相同的。液态添加剂也可以不均匀地分布在撞击区 域中。例如，撞击到撞击区域上的涉及表面的液态添加剂的量可以局部地大于在撞击区域 的其它区域中。在这些条件下，撞击区域的中心可能不同于撞击区域表面的表面中心。根 据一种优选的实施方案，撞击区域的中心与流体分布的中心在撞击结构上彼此重叠。这尤 其是指，这些中心彼此之间具有小于IOmm[毫米]的间距，