具有反应物注入器的排气管线的制作方法

本发明总体上涉及机动车辆的排气管线，该排气管线配备有用于注入反应物、通常是注入设置用于减少二氧化氮的反应物的装置。

背景技术：

更具体地，本发明涉及这种类型的排气管线，该排气管线包括：

-上游单元和下游单元，该上游单元和下游单元用于处理在排气管线中流动的排气，该上游单元和下游单元串联地布置在排气管线中；

-注入区段，该注入区段包括包封件，该包封件在内部界定有从上游单元的一个出口面延伸直至下游单元的入口面的用于排气流循环的通道，该通道具有中央线，该中央线在出口面与入口面之间具有确定的长度，注入区段包括至少一个杯状件，所述至少一个杯状件在排气流的路径中定位在循环通道内部使得排气脉管(vein)的平均路径相对于确定长度大了至少20％，该杯状件具有离开上游单元的排气所直接喷向的大的上游面并且该杯状物将循环通道分成在出口面与杯状件之间延伸的上游空间、以及在杯状件与入口面之间延伸的下游空间；

-注入装置，该注入装置包括设置用于将反应物注入到注入区段中的反应物注入器。

这种排气管线从fr2947003获知。该排气管线具有下述缺点：反应物与排气流的混合质量根据排气的流量变化。

在该背景下，本发明致力于提出不具有这种缺陷的排气管线，但其中，注入区段像fr2947003那样保持特别紧凑。

技术实现要素：

为此，本发明对前述类型的排气管线进行处理，该排气管线的特征在于：

-注入区段包括至少一个导管，所述至少一个导管将上游空间流体地连接至下游空间，该导管具有通入上游空间中的至少一个入口和通入下游空间中的至少一个出口，每个入口均连接至至少一个出口，该导管绕中央线周向地延伸；

-杯状件限定至少一个注入通道和至少一个引导区域，所述至少一个引导区域布置成将排气的喷向大的上游面的一部分引导直至所述注入通道；

-注入器定向成将反应物以与排气大致接合流动或者大致反向流动的方式注入在注入通道中，该注入通道从注入器延伸直至导管的入口。

由于反应物注入是以与排气大致接合流动或大致反向流动的方式在注入通道中实现的，因此反应物在排气流中的混合质量在很小程度上取决于排气的流量。实际上，反应物射流没有由于排气偏离。因此，反应物射流总是具有相同的轨迹，而无论排气流量如何。

相反地，当反应物射流由于排气流偏离时，反应物射流的冲击点和反应物射流的轨迹根据流量而移动并且因此不会是最佳的，而无论排气的流量如何。这对于反应物的混合质量是有害的。

此外，杯状件具有布置成将排气的一部分引导直至注入通道的引导区域的事实使得够将足够量的排气引导直至注入通道，以确保反应物射流的混合。装载有反应物的排气流随后穿过绕中央线周向地延伸的导管，这使得能够将反应物完美地均匀化在排气中的可能性。实际上，导管的圆周形状通过放大因穿过导管的入口而造成的紊流而有助于得到良好的混合。这还使得能够将排气的脉管的路径延长，这也有助于得到良好的混合。该结果是在不必将处理单元彼此分开的情况下得到的。

根据第一实施方式，本发明可以具有单独地或根据所有可能的技术组合考虑的下面特征中的一个或若干个特征：

-杯状件，该杯状件限定至少一个直接引导区域，所述至少一个直接引导区域布置成将排气的直接喷向大的上游面的第二部分引导直至导管的入口，而不会使所述第二部分穿过注入通道；

-包封件，该包封件沿着注入通道具有直线状带；

-杯状件成形为具有：主要部分，该主要部分至少形成注入通道和引导区域；以及突出部分，该突出部分相对于主要部分朝向上游单元的出口面，该引导区域在一侧由包封件界定并且在另一侧由突出部分界定，并且该引导区域通入注入通道中；

-突出部分从杯状件的周缘延伸直至杯状件的中央部；

-突出部分界定导管的通入下游空间中的出口；以及

-包封件包括两个半外壳，所述两个半外壳在所述两个半外壳之间界定导管。

根据第一实施方式的排气管线还可以具有下面的特征：

-引导区域在所述注入通道的靠近注入器的上游端部处通向注入通道中；

-突出部分是直接引导区域的一部分，直接引导区域还包括置于入口与突出部分之间的中间区域，该中间区域是主要部分的一部分；

-入口包括第一部分，第一部分布置在注入通道的延伸部中；以及第二部分，第二部分邻接中间区域；

-注入区段包括防护板，该防护板在上游侧覆盖注入通道，该注入通道从而限定在防护板与杯状件之间。

根据第二实施方式，本发明可以具有单独地或根据所有可能的技术组合考虑的下面特征中的一个或若干个特征：

-注入区段，该注入区段包括两个导管，所述两个导管将至少一个入口流体地连接至通入下游空间的至少一个出口，并且所述两个导管从入口绕中央线沿相反方向周向地延伸；

-杯状件具有两个翼状部，所述两个翼状部定位在注入通道的两侧，所述两个翼状部倾斜成使得：两个翼状部从注入通道彼此分开并且朝向上游单元延伸；

-导管由外壁界定，该外壁在入口的中央部处包括平行于中央线的竖向肋状件；

-每个导管均由包封件向外地界定，并且每个导管均在所述每个导管的大致整个长度上通向内部；

-翼状部在入口的两侧具有用于使排气从入口流动到导管中的凹口。

根据本发明的第二实施方式的排气管线还可以具有下面特征中的一个或若干个特征：

-注入通道沿着杯状件的直径延伸；

-导管的外壁包括两个水平肋状件，所述两个水平肋状件大致垂直于竖向肋状件并且定位在竖向肋状件的两侧；

-至少一个出口是针对每个导管而在管状部中切出的，该出口通向下游空间中；

-注入导管包括结合至杯状件的导向装置(deflector)，每个导管均朝向下游单元由导向装置界定并且朝向上游单元由杯状件的翼状部中的一个翼状部界定；

-注入通道从注入器展开(flaresout)至入口。

此外，根据第一实施方式和第二实施方式，排气管线可以具有下面特征中的一个或若干个特征：

-包封件包括：管状部，在该管状部中容置杯状件；以及外壳，该外壳附加到管状部上并且界定所述导管或每个导管；

-包封件包括：管状部，在该管状部中容置杯状件；以及外壳，该外壳与管状部制成单一件并且从管状部向外突出，该外壳界定所述导管或每个导管；

-注入区段还包括容置在管状部中的内管，每个导管均界定在外壳与内管之间，该内管优选地与杯状件制成单一件；

-注入器定向成用于沿着大致垂直于中央线的注入方向注入反应物；

-注入通道沿着大致垂直于中央线的方向延伸；

-注入通道是直线状的；

-杯状件具有朝向上游单元的大的上游面，该大的上游面界定注入通道和引导区域。

此外，在根据第一实施方式和第二实施方式的排气管线中，包封件有利地包括：管状部，在该管状部中容置杯状件；以及外壳，该外壳界定导管，该外壳相对于管状部向外突出。

附图说明

通过参照附图、作为指示且并不作为限制而在下面给出的描述，本发明的其他特征和优点将变得明显，在附图中：

-图1是根据本发明的第一实施方式的排气管线部分的截面图；

-图2是图1的排气管线的注入区段的立体图；

-图3是图2的注入区段的前视截面图；

-图4是图2的注入区段的杯状件的立体图；

-图5和图6是形成图2的注入区段的包封件的两个半外壳的立体图；

-图7是示出了排气在图2的注入区段中的循环的立体图；

-图8是示出了本发明的第一实施方式的替代方案的立体图；

-图9是根据本发明的第二实施方式的排气管线部分的截面图；

-图10是图9的杯状件的立体图；

-图11是图9的排气管线的注入区段的俯视图；

-图12是界定图9中的导管的外壳的立体图；

-图13是图9的包封件的管状部分的前视图，导管示出为部段；

-图14是与中央线垂直的平面的截面图，示出了图9的周向导管的形状；

-图15是与图14的截面图相似的截面图，示出了本发明的第二实施方式的第一替代方案；

-图16是示出了本发明的第二实施方式的第二替代方案的立体图；

-图17是图16的内管的侧视图；

-图18是示出了本发明的第二实施方式的第三替代方案的杯状件和注入器的立体图；

-图19是与图16的立体图相似的本发明的第二实施方式的第三替代方案的立体图；

-图20是本发明的第二实施方式的第四替代方案的侧视截面图；

-图21是图20的杯状件和导向装置的立体图；

-图22示出了本发明的第二实施方式的第五替代方案；

-图23是与图15的图相似并且示出了给予形成周向导管的可能性的另一替代方案的视图。

具体实施方式

图1中部分地示出的排气管线1意在配备给车辆，通常为机动车辆比如汽车和卡车。

更具体地，排气管线1意在配备给配备有柴油发动机的车辆。

排气管线1包括：

-上游单元3和下游单元5，上游单元3和下游单元5用于处理在排气管线中循环的排气，上游单元3和下游单元5串联地设置在排气管线1中；

-注入区段7，注入区段7包括包封件9，包封件9在内部界定排气管线流的循环的通道11；

-注入装置13，注入装置13包括反应物注入器15，反应物注入器15设置用于将反应物注入到注入区段7中。

排气管线1捕获离开车辆的热力发动机m的排气，并且将排气引导直至上游单元3。此外，离开下游单元5的排气通过排气管线引导直至用于将排气排放到空气中的套管14。

上游单元通常为氧化催化器(doc柴油氧化催化剂)或者nsc(nox存储氧化器)，nsc也称作lnt(稀nox捕集器)，或者还可以为pna(被动nox吸附器)。

下游单元为scr(选择性催化还原器)催化器，或者还可以为scrf(选择性催化还原过滤器)。scrf为覆盖有催化金属的颗粒过滤器(pf或dpf)以操作为scr。

在scr催化器中，排气中包含的氧化氮在还原剂存在的情况下被还原成氮气。该还原剂通常为氨。

通过注入装置注入的反应物通常呈液体形式。替代性地，反应物呈气体形式。

所注入的反应物例如为液态氨、尿素、例如通常市场上名称为adblue的30％的尿素水溶液，或者还可以为氨气(asds(氨储存和输送系统)技术或用于储存及扩散氨的系统)。注入区段中的尿素被蒸发并且经受热解操作，即，产生氨气的热力分解操作。

如果所注入的反应物为液态氨，则液态氨仅在注入区段中经受蒸发操作。

上游单元3容纳在上游外管17中，其中，在单元3与上游外管17之间置有保持网状件19。排气管线1包括入口导管e和扩散锥体20，扩散锥体20将入口导管e连接至上游外管17。入口导管e与发动机m流体连通。另外，下游单元5容纳在下游外管21中，其中，在管21与单元5之间置有下游保持网状件23。

排气管线1包括出口导管s和会聚锥体22，会聚锥体22将下游外管21连接至出口导管s。出口导管s与套管14流体连通。

排气的循环通道11从上游单元的出口面24延伸直至下游单元5的入口面25。

循环通道11具有中央线l，中央线l具有在出口面24与入口面25之间确定的长度。中央线l是穿过循环通道11的截面的几何中心的线。在示出的示例中，中央线l与上游单元3和下游单元5的中心轴线重合。中央线l与出口面24和入口面25垂直。

此外，注入区段7包括至少一个杯状件27，所述至少一个杯状件27定位在排气流的路径中的循环通道11内，使得覆盖通道11的排气脉管的平均路径相对于确定长度大了至少20％。换句话说，杯状件设置用于使覆盖循环通道的排气路径延伸，使得便于反应物的蒸发及反应物与排气的混合。

通常，注入区段7包括单个杯状件27。

杯状件27具有离开上游单元的排气所直接喷向的大的上游面29。

换句话说，上游单元3与杯状件27之间没有设置沿着特定路径引导排气的其他杯状件。通过出口面24离开上游单元3的排气直接遇到杯状件27，而没有由于大尺寸的障碍物而预先偏离。因此，近似全部(quasi-totality)的大的上游面29直接定位成面向出口面24，例如使大的上游面29的至少75％面向出口面24。

杯状件27将循环通道11分成在出口面24与杯状件27之间延伸的上游空间33和在杯状件27与入口面25之间延伸的下游空间35。

此外，注入区段7包括至少一个导管37，所述至少一个导管37将上游空间33流体连接至下游空间35。

在本发明的在图1至图8中示出的第一实施方式中，注入区段包括单个导管37。导管37具有通入上游空间33的入口39，并且从入口39绕中央线l周向延伸直至通入下游空间35的出口41(图3)。

包封件9垂直于中央线l具有内部部段，杯状件27具有匹配该内部部段的形状。换句话说，杯状件27在包封件9的整个内部部段上或者在包封件9的接近全部的内部部段上延伸。通常，杯状件27为圆形的。

为了使排气从上游空间33循环至下游空间35，排气被迫通过导管37。

然而，应当指出的是，如在图2和图4中明显地示出，杯状件27在预定位置中具有小穿孔43，从而允许排气通过杯状件27从上游空间33直接通向下游空间35。然而，通过穿孔43的排气的流量远比通过导管37的排气的流量小。

穿孔43通常具有两种功能：

-在特定点处观察到反应物的浓度过大的情况下，对反应物在下游单元的入口面25处的分布进行校正。

-减小注入区段的整体反向压力，同时减少排气通过导管37的量。

替代性地，杯状件27没有被穿孔43穿破并且对排气而言是完全防漏的。

导管37绕中央线l周向延伸，因此，导管37被描述为定中心在中央线l上的弧状件。该弧状件为圆弧或者具有与圆弧不是很不同的形状。

杯状件27为具有小厚度的金属板。如图4中可见的，杯状件27成形为具有主要部分45和相对于主要部分45朝向上游单元的出口面24突出的部分47。

突出部分47从杯状件的外周边缘49延伸直至该杯状件的中央部51。

例如，突出部分47具有逗号的形状。

更具体地，突出部分47具有从外边缘49朝向中央部51减小的宽度。该宽度指的是突出部分47大致周向围绕中心轴线l的尺寸。

由弯曲边缘53横向界定突出部分47朝向入口39的部分。突出部分47与入口39相反的部分由直边缘55界定。边缘53和55从杯状件的外边缘49朝向彼此会聚直至中央部51。边缘53和边缘55在中央部51处通过边缘57彼此连接，边缘57大致为约180°延伸的圆弧。

弯曲边缘53朝向入口39凹入。

突出部分47的顶部为大致平面的并且与中央线l垂直。

另外，在示出的示例中，主要部分45为大致平面的并且与中央线l垂直。主要部分45具有c形状并且绕突出部分47延伸。

如图4中明显示出地，杯状件27限定有至少一个注入通道59和至少一个引导区域61，所述至少一个引导区域61布置成将排气的喷向大的上游面29的部分引导直至注入通道59。注入通道59和引导区域61形成在主要部分45中。

注入通道59从注入器15延伸直至导管的入口39。

注入通道59和引导区域61由杯状件的大的上游面29界定。

注入通道59为直线状的。

注入通道59与中央线l基本垂直。

包封件9沿着注入通道59具有直线状带63，在图2中可见。该直线状带为平面的。该直线状带界定注入通道59的一个侧部。该直线状带平行于注入方向延伸。

与直线状带63相对的注入通道59由图4中实化的假想线65界定。假想线65平行于注入方向并且与边缘57基本相切。假想线65邻接中央部51。

因此，注入通道59没有穿过中央部51，并且没有沿着杯状件的直径延伸。注入通道59相对于中央部51偏移并且沿着弦延伸。

引导区域61在一个侧部上由包封件9界定，在另一个侧部上由突出部分47界定，并且通入注入通道59。

如图2中可见的，引导区域61由包封件的形成圆弧的部分67界定。此外，引导区域61由突出部分47的直线状边缘55界定。因此，引导区域61位于突出部分47的与入口39相反的一侧。引导区域61在假想线65的一侧通入注入通道59。引导区域61在所述导引通道的接近注入器15的上游端部处通入注入通道59。

此外，杯状件27限定有至少一个直接引导区域69，所述至少一个直接引导区域布置成将排气的喷向大的上游面29的第二部分直接引导直至导管37的入口39，而不需要通过注入通道59。突出部分47为直接引导区域69的一部分，直接引导区域69还包括中间区域71，中间区域71为主要部分45的置于入口39与突出部分47之间的部分。因此，中间区域71在一个侧部上由入口39界定，在另一侧部上由部分47的弯曲边缘53界定，并且最后由假想线65界定。

如图2至图4中可见的，入口39沿着杯状件的外边缘49延伸。入口39具有大的尺寸。入口39包括第一部分73和第二部分75，其中，第一部分73设置在注入通道59的延伸部分中，第二部分75邻接中间区域71。优选地，这两个部分中的两者彼此连通并且没有通过物理阻隔物隔开。

如图3和图4中清楚显示的，突出部分47界定导管37的出口41并且出口41通向下游空间35。出口41与突出部分47的沿着杯状件的外边缘49延伸的端部对应。

出口41朝向下游侧由包封件界定，朝向上游侧由突出部分47界定，并且在出口41的相反的两个端部处由边缘53的端部和边缘55的端部周向地界定，边缘53的端部和边缘55的端部在此处标记为77和79。入口39从平面带63周向地延伸直至端部77。

包封件9包括两个半外壳83和85。在半外壳83与半外壳85之间界定导管37。这两个半外壳在图5和图6中示出。

半外壳83包括定中心在中央线l上的圆形的桶状拉伸部87，即，大致圆形界面挤出部。桶状拉伸部87以可密封的方式例如通过焊接连接至上游外管17。

半外壳83还包括紧固至桶状拉伸部87的具有月牙形状的部分89。月牙部分89在桶状拉伸部87外面径向突出。月牙部分89在包括在120°与180°之间的角扇区上延伸。半外壳83还包括周缘凹陷边缘91，周缘凹陷边缘91朝向下游单元5突出并且在半外壳83的整个周缘上延伸。

半外壳85自身也包括定中心在中央线l上的具有圆形形状的桶状拉伸部93。桶状拉伸部93以可密封的方式连接至下游外管21。半外壳85还包括月牙部分95，月牙部分95具有与部分89大致相同的形状并且相对于桶状拉伸部93径向向外突出。半外壳85具有凹陷边缘97，凹陷边缘97在半外壳85的整个周缘上延伸并且朝向上游单元突出。直线状带63为凹陷边缘97的一部分。

在凹陷边缘97中制造有孔口99，孔口99如图1和图2中所示的那样接纳注入器支撑件101。

注入器15安装在注入器支撑件101上。因此，注入器15刚性地附接至包封件9。

注入器15定向成将反应物沿着与中央线基本垂直的注入方向注入。

凹陷边缘91和97是互补的形状。在示出的示例中并且在图7中可见的，凹陷边缘91配合到凹陷边缘97中，这两个边缘中的两者通过任意适当的方式相对于彼此以可密封的方式刚性地附接。例如，凹陷边缘91和凹陷边缘97焊接至彼此。

杯状件27在其圆周的一部分上具有凸起边缘103，凸起边缘103相对于主要部分45朝向下游单元5突出。凸起边缘103沿着外边缘49在主要部分45的整个周缘上延伸。在突出部分47处存在凸起边缘103。

杯状件27接合到桶状拉伸部93中，并且为了接合到桶状拉伸部93中，杯状件27的外径与桶状拉伸部93的内径基本相对应。杯状件27通常刚性地附接至半外壳85，例如通过焊接点或焊接线。

因此，包封件9包括管状部分，导管37延伸出所述管状部分并且相对于该管状部分径向向外突出。在图1至图7的实施方式中，管状部分与桶状拉伸部87和93对应。

入口39的通道部段与出口导管s对应的通道部段增大了约20％。入口导管和出口导管具有基本相同的通道部段。

导管37的通道部段具有与入口39的通道部段基本相同的尺寸。值得注意地，在端部77处为排气提供的通道部段与在入口39或出口41处的通道部段相同。

应当指出的是，如图1中所示，被认为是处于包含中央线l的径向平面中的导管37具有椭圆形形状。该部段平行于中央线l伸长。因此，导管37的平行于中央线取得的高度比分隔出口面24和入口面25的确定长度大。这给予了下述情况的可能性：在排气到达入口面25之前，提供用于使反应物和排气混合的额外空间，而不会使注入区段的径向拥塞程度过度增大。

此外，注入区段7选择性地包括防护板105(图2)，防护板105朝向上游单元覆盖注入通道59。因此，注入通道59限定在防护板105与杯状件27之间。防护板105仅以直角延伸至注入通道59。防护板105刚性地附接至包封件9。防护板105在距杯状件的主要部分45一定距离处与该杯状件平行地延伸。

现在将对上述排气管线的操作进行详细描述。

通过入口导管e到达的排气穿过上游单元3到达。排气通过出口面24离开上游单元3并且直接喷向杯状件的大的上游面29。排气的喷向直接引导区域69——即，突出部分47和中间区域71——的部分被杯状件直接偏离到导管的入口39的第二部分75中(图7的箭头f1)。这些排气不穿过注入通道59。

排气的喷向引导区域61的小部分如由图7中的箭头f2表示的那样引导直至注入通道59。

喷向引导区域61的这些排气由于包封件的圆弧形形状部分67而切向进入注入通道59的上游端部。

此外，由于直线状带63为平面的，因此排气随大致直线状的轨迹而被快速地定向成与注入方向平行。

注入器15沿着与注入通道基本平行的注入方向注入呈液体形式的反应物。因此，反应物注入是以与排气流接合流动的方式实现的。

如果离开出口面24的排气的流量减小或增大，则反应物射流实际上不被偏离。

在注入通道59的上游侧部上覆盖注入通道59的防护板105的布置有助于该结果。然而，该板的存在是选择性的并且系统在没有该板的情况下也可以非常好地操作。

在穿过入口的第一部分75之后，反应物射流j将撞击界定导管37的壁。射流破裂成多个液滴，所述多个液滴被排气流从注入通道59带离。

由于导管37的月牙形状，因此排气改变方向，从而引起排气流的紊流并且有利于反应物的蒸发及反应物在排气流内的混合。

此外，来自直接引导区域67的排气与来自注入通道59的排气发生干扰，从而产生额外的紊流。

这些紊流给予了使载有反应物的流线和不载有反应物的流线混合——即，使已通过注入通道的排气与已通过直接引导区域的排气混合——的可能性。该混合主要沿着导管37发生。

在已通过导管37之后，排气穿过出口41并且穿入到下游空间35中。排气随后借助于突出部分47的形状而朝向下游整料的入口面25扩散。实际上，突出部分47由于其逗点形状而引导排气流动穿过出口41直到入口面25的中央(图7的箭头f3)。这并不是排气的自然运动，而是由于导管的形状而进行的向心运动。

实际上，突出部分47朝向上游单元3凸出但是朝向下游单元5界定凹形区域，这利于将排气引导到入口面25的中央。由于突出部分47朝向杯状件的中央收缩，所以可以迫使气体对入口面25的中央进行供给(漏斗效果)，以改善在下游整料的入口面25上的分布。

因此，排气被均匀地分布在入口面25上，这确保了有效的选择性催化还原。

着重要强调的是，源自于引导区域61的排气以大约30°角度到达注入通道的上游端。这将使反应物射流朝向通道外部、但是少量地略微地偏离。

此外，反应物射流的冲击区域布置成尽可能地远离注入器。这给予了在反应物进入导管之前使尽可能多的反应物蒸发的可能性，并且因此限制了注入区段中的沉积的发生。

应当注意的是，通过人为地使气体产生围绕注入轴线的旋转运动(涡旋)，防护板允许注入通道中的排气的轨迹改变从而有助于导管37中的混合。特别是在排气的大的流量的情况下，防护板的使用还给予了不使反应物射流朝向杯状件弯曲的可能性。

注入器15可以是任何其他适合的类型。例如，注入器15是具有一个射流、两个射流或三个射流的类型。

在借助于三个射流注入器注入的情况下，可以对注入器进行定向，使得射流中的一个射流冲击防护板，这使得可以将排气流与反应物装载在注入通道的实际内部中。

在图1至图7示出的实施方式中，半外壳83和85通过冲压获得，并且通过桶拉伸来获得拉伸部87和93。杯状件27也是冲压而成的。

现在将参照图8对本发明的第一实施方式的替代方案进行描述。下面仅对使得该替代方案不同于图1至图7的实施方式的点进行详细描述。相同的元件或确保相同的功能将在两个替代方案中通过相同的附图标记来指示。

在该替代实施方式中，包封件9包括管状部107和外壳109，其中，管状部107中容置有杯状件27，外壳109被添加到管状部107上并且界定导管37。例如，管状部107是一体部件，并且因此不再包括如图1至图7中的彼此配合的两个半外壳。优选地，管状部107与上游外管17和下游外管21成一体件。通过具有单个且相同的部件，可以避免管状部107与两个管之间的焊接连接。替代性地，存在通过任何适当的方式固定至彼此的若干个管区段。

管状部107具有未示出的以周向定向的孔口。该孔口界定导管37的入口39和出口41。所述入口和所述出口通常通过弯曲边缘53的端部77而彼此分隔开。

外壳109朝向管状部107凹进。外壳109覆盖了整个圆周孔口。外壳109以可密封的方式添加到管状部107的外表面上。外壳109优选地通过液压成形获得。

第二替代实施方式自身也在图8中示出。

向外界定导管37的壁有利地具有朝向导管37的内侧突出的肋状件111。肋状件111形成在反应物射流的冲击区域中。肋状件111在与中央线l大致垂直的平面内延伸。替代性地，肋状件在下述平面内延伸：该平面相对于垂直于中央线l形成了包括在正30°与负30°之间的角度。外壁可以具有单个肋状件或优选地平行于彼此的两个肋状件或多于两个的肋状件。

肋状件给予了使导管37内的紊流增大的可能性，并且因此提高了反应物与排气之间的混合。

根据本发明的未示出的另一替代实施方式，外壳109以与管状部107相同的材料制成。在这种情况下，包封件9通过液压成形获得。容置在管状部105中的内管151给予了实现导管37的入口窗和出口窗的可能性。

注入方向并非严格地平行于注入通道59。典型地，注入方向与直线带63之间的角度包括在正20°与负20°之间。此外，反应物射流的轨迹将由于气流过多地偏离，并且在某些情况下，由于较强的气流，反应物射流的一部分将不能够总是对导管的外壁的相同区域进行喷射。此外，射流还可能撞击突出部分47的端部。

考虑到拥塞限制，导管37的部段的形状可以被修改。导管37的部段的形状可以更高或更低并且更深或更浅。

典型地，出口面24与入口面25之间的确定的长度包括在30mm与70mm之间，并且例如具有40mm的值。导管37的平行于中央线l截取的高度的值通常比确定的长度大50％。

导管37的高度通常在40mm与70mm之间变化并且宽度在40mm与60mm之间变化。除了这些限制之外，有助于使排气中的反应物较好混合的紊流减小会使得混合物的质量下降。

如果确定的长度将上游面24与下游面25分隔开超过70mm，则反向压力减小但入口的尺寸必须很大。因而，即使通过结合一个或多个肋状件比如肋状件111，也难以保持同样的混合质量。

从上游单元3和下游单元5具有彼此对准的相应的中央轴线的这个角度来说，上游单元3和下游单元5通常彼此对准。替代性地，在上游单元3的所述中央轴线和下游单元5的所述中央轴线之间形成角度，该角度包括在正30°与负30°之间。

导管37通常在180°的角扇区内延伸。该值可以在150°与230°之间变化。大的长度具有延长排气的传送时间的优势，并且给予了使气体与反应物更好混合的可能性。

如果在注入器的射流与对应于杯状件中央的突出部分47的端部之间不存在阻碍物，则突出部分47的长度和形状也可以改变。

现在将参照图9至图14对本发明的第二实施方式进行描述。下面将仅对使得第二实施方式不同于第一实施方式的点进行详细描述。具有相同功能的相同元件在两个实施方式中将通过相同的附图标记来指示。

在第二实施方式中，注入区段7包括两个导管37，每个导管将上游空间33流体地连接至下游空间35。两个导管37从单个入口39围绕中央线沿相反的方向周向地延伸。

杯状件27具有不同于第一实施方式中的一个实施方式的形状。如图10中可见的，注入通道59沿着杯状件的直径延伸。

此外，杯状件27具有定位在注入通道59两侧的两个翼状部113。

通常，两个翼状部相对于注入通道59彼此对称。

两个翼状部113从注入通道59倾斜使得它们远离彼此移动并朝向上游单元3延伸。两个翼状部113沿着径向方向远离彼此移动。换言之，考虑到垂直于注入方向，杯状件27具有v形截面。v形的翼状部通常朝向上游单元3略微凸起。

每个翼状部113均限定了与第一实施方式的引导区域61类似的、布置成将排气的喷向杯状件的大的上游面29的部分引导至注入通道59的引导区域61。

如图10中可见的，注入通道59从注入器15向外展开至入口39。换言之，考虑到垂直于注入方向，在注入器15附近，通道59的底部具有相对较小的宽度和相对更加显著的曲率。相反地，在入口39附近，注入通道59的底部相对较大并具有相对不太显著的曲率。

在图9至图14的示例性实施方式中，包封件包括管状部115和外壳117，其中，管状部115中容置有杯状件27，外壳117被添加到管状部115上并界定导管37。

通常，考虑到垂直于中央线，管状部115具有与上游外管17和下游外管21相同的截面。

在这种情况下，上游外管17、管状部115和下游外管21通常是单个的同一管并且由一体件制成。

替代性地，存在以所有适合的方式固定至彼此的若干个管区段。

如在图13中更具体可见的，入口39是在管状部115中切出的。

此外，每个导管37的管状部115均切出有至少一个出口119。

在图9至图14中所示的示例中，每个导管37的管状部均切出有两个出口119、121。

出口119、121通入下游空间35。

开口119和121相对于彼此在周向方向上移位，开口119在周向方向上更靠近入口39，出口121更远离入口39。

如图12中所示，外壳117具有大致环状件形状。该环状件完全围绕管状部115，并且该环状件被添加成抵靠着管状部115的外表面。该环状件覆盖了入口39和出口119、121。外壳117与中央线l大致同轴。

如图12中可见的，外壳117包括从冲击区域127沿相反方向周向地延伸并意在面向入口39设置的两个凹形区域123、125。外壳117还包括分别朝向上游单元以及朝向下游单元对外壳进行定界的上圆周边缘129和下圆周边缘131。边缘129和131具有筒形形状并且具有与管状部115的外径大致相等的内径。边缘129和131被整平抵靠着管状部115并且以密封的方式附接至管状部115的外表面。凹形区域123、125相对于圆周边缘129、132径向向外地突出并且朝向内部敞开。

凹形区域123、125中的每一者从冲击区域127在略小于180°的范围内延伸。各个凹形区域具有相应的端部133和135，端部133和135通过将下边缘129和上边缘131连接至彼此的带137而彼此分隔开。带137被整平以可密封的方式抵靠着管状部115的外表面，使得排气不能从端部133通至端部135。

限定导管37的外壁的外壳117在入口139的中央处具有平行于中央线l的竖直肋状件139。该肋状件在导管37的大部分高度范围内延伸，所述高度是平行于中央线l获取的。肋状件139在冲击区域127上制成。

此外，如在图12中可见的，导管的外壁——即，外壳117——优选地具有位于冲击区域127中并定位在竖直肋状件139两侧的两个水平肋状件141。每个水平肋状件141均在垂直于中央线l的平面内延伸。每个水平肋状件均朝向导管37的内侧突出。稍后将对肋状件139和141的功能进行详细说明。

管状部115和外壳117具有面向彼此布置的用于接纳注入器支撑件101的相应的孔口143、145。孔口143和145相对于中央线l与入口39径向相对。

此外，杯状件27具有连接至杯状件的周缘边缘149的若干个附接突部147(图10)。这些突部147从周缘边缘149沿着中央线l朝向下游单元5延伸。如图13中可见的，管状部115具有面向突部147的孔150，这些孔给予了实现通过塞焊将杯状件27附接至管状部115的可能性。

因此，如在第一实施方式中那样，导管37位于由管状部界定的容积的外侧。这可以延长排气脉管的平均路径，而不使平行于中央线l的注入区段7的拥塞程度过度增大。

如在第一实施方式中那样，在每个导管37中的为排气提供的通道部段对应于出口导管s中的通道部段加上20％。为了不使注入区段的径向拥塞程度过度增大，外壳117符合以下条件：使得每个导管37具有较大的高度和减小的深度。所述高度是平行于中央线l获取的并且所述深度是在径向方向上获取的。因此，凹形区域123、125符合：使得导管37的高度比将出口面24与入口面25分隔开的预定长度大(见图13)。

在示出的示例中，对于40mm的预定长度，高度达到70mm。

特别如在图11和图12中可见的，凹形部123、125的高度和深度从入口39至端部133、135减小。实际上，当每个导管37被周向地跟随时，在导管37中循环的排气量随着排气穿过出口119、121而逐渐减少。

此外，并且如图13中所示，出口119、121的高度在出口119、121被从入口39周向地跟随时增加。实际上，出于纯粹的几何学原因，出口119、121的高度应当沿着杯状件的边缘延伸。原因在于有必要使导管的入口部段与导管的出口部段大致对应。因此，在导管的长度足够的情况下，将可以使出口119、121的高度在出口119、121被从入口39周向地跟随时保持相等。

总而言之，四个出口119、121的通道部段与入口39的通道部段至少相同以使反向压力减小。

出口119、121相对于包含中央线l和注入通道59的平面对称地定位。

现在将对根据第二实施方式的排气管线的运行进行描述。

通过上游单元的出口面24流出的排气将直接撞击杯状件27的大的上游面29。气体的一部分通过注入通道59被直接收集，并且沿着通道偏离至入口39。排气的向两个翼状部113喷射的少量部分被翼状部113引导至注入通道59。所述气体随后通过注入通道59被引导至入口39。

注入器15沿着如下注入方向，上述注入方向与在注入通道59中流动流出到入口39的排气大致同流向。

排气被分隔成两个相同的流，两个流中每个流在多个导管37中的一个导管中流动。该分隔由大致位于入口中间的竖直肋状件139来实现。这可以使由于气流方向的改变而产生的反向压力减小。至于几何学缺陷，竖直肋状件139可以以精确且依赖较小的方式来分开排气流。

一旦反应物射流已经穿过入口39，则反应物射流将冲击位于竖直肋状件139两侧的冲击区域127。虽然反应物在其沿着注入通道59的穿过通道期间开始蒸发并且可选地转化成氨，但是反应物的可选的蒸发和转化主要发生在一旦冲击区域上的冲击使射流炸裂成大量液滴时。排气的穿过入口39的部分自身也被喷射到冲击区域上，这使得气体中的氨的扩散急剧提高。

此外，凹形区域123、125的形状选定成产生使排气中的反应物均匀混合的目的的涡流。水平肋状件141显著地促进了涡流的生成，这是因为水平肋状件141将排气朝向导管37的上部和下部推进。

排气随后覆及导管37至出口119、121。这些出口的形状和位置使得排气在杯状件的翼状部113的下方尽可能以相切的方式进入下游空间35。流动线路在注入器15下方、注入通道59的上游接合。在这个阶段，在杯状件与入口面25之间存在非常小的空间，使得排气将方向改变成朝向入口39以跟随平行于注入通道59的轨迹。因而，在翼状部113下方产生两个再循环，这些圆形再循环由于通道59而彼此分隔开。这促进了排气在下游单元5的入口面25上的均匀分布。

因此，杯状件27具有收集离开上游单元3的出口面24的排气和将装载有反应物的排气扩散在下游单元5的入口面25上的双重功能。

通过与排气流的同向流动实现注入的事实具有以上提到的优势，即，反应物射流不会根据排气的流量偏离。

由于在导管37中为排气提供了较大通道部段，因而由注入区段产生的反向压力非常适度。应当指出的是，注入器相对于竖向肋状件的定位使得能够将反应物射流分成位于该竖向肋状件的两侧的两个相等的部分。

就制造排气管线而言，管状部115首先被穿孔，以得到入口39、出口119和121、以及意在用于塞焊的孔150。

杯状件27通过冲压而得到，该杯状件27包括凸部147。对杯状件27施加力使之以可摩擦的方式插入到管状部115中。随后，杯状件27通过塞焊被焊接在管状部115上。应当指出的是，杯状件27与管状部115之间的接合非常良好，使得这些部件中的两个部件之间的可能的排气泄漏可忽略。

外壳117通过液压成形或者通过任何其他适当的成形方法由管形成，该管的内径对应于管状部115的外径。随后，外壳117被穿孔以形成意在用作附接注入器的部分的孔口143。随后，外壳117在其整个周缘上被焊接在罩(mantel)上。

注入器支撑件101焊接在管状部115上。随后，上游单元3和下游单元5插入到管17和21中，并且随后发生用于夹持网状件19和13的操作。

现在将参照图15对本发明的第二实施方式的第一替代形式进行描述。下面将仅对该替代形式与图9至图14的第二实施方式不同的点进行详述。相同的元件或确保相同功能的元件将由相同的附图标记表示。

如在图15中可见，在注入区段7中，每个导管37仅包括一个单一出口，该出口在此被标记为119。因此，凹形区域123、125在周向上较短并且从入口39仅延伸出约90°。在这种情况下，可以通+过液压成形得到外壳117。在图23中示出的替代形式中，外壳117通过标准的冲压、可选地通过包围(folding)操作得到，以形成竖向肋状件139。随后，外壳117被附加到管状部115上并且例如通过焊线s附接至管状部115。

现在将参照图16和图17对本发明的第二实施方式的第二替代形式进行描述。

下面将仅对该替代形式与图9至图14的第二实施方式不同的点进行详述。相同的元件或确保相同功能的元件将由相同的附图标记表示。

在该替代形式中，外壳117由与管状部115相同的材料一起制成。

此外，注入区段包括容置在管状部115中的内管151，每个导管37均界定在外壳117与内管151之间。

包封件9通过初始的筒状部分的变形而得到，意在形成外壳117的区域被朝向筒体的外部径向地推回，并且因此相对于该筒体的剩余部分向外突出。非变形的部分组成管状部115，并且变形的部分组成外壳117。

该外壳117由实心壁153向外地界定并且完全地朝向内部敞开。

通常，该变形操作通过液压成形来实现。

入口39和出口孔口119、121是在内管151中切出的。另外，设置用于附接注入器支撑件101的孔口143也是在管151中切出的。内管151布置在管状部115内部，并且与中央线l同轴。内管151被整平抵靠着管状部115的内表面并且布置成面向外壳117。因此，在径向内侧，内管151在除入口39和出口119、121处以外的整个周向长度上封闭壳117。

杯状件27接合在内管151内部并且刚性地附接至内管151。内管151的孔口143布置成面向管状部115的孔口145。

现在将参照图18和图19对本发明的第二实施方式的第三替代形式进行描述。下面将仅对该替代形式与图16和图17的第二替代形式不同的点进行详述。相同的元件或确保相同功能的元件将由相同的附图标记表示。

在该替代性实施方式中，包封件9具有与第二替代性实施方式中相同的形状并且以与第二替代性实施方式中的方式相同的方式得到。

另一方面，内管151和杯状件27成单一件，并且通常以相同的材料一起制成。更具体地，杯状件27包括朝向上游单元3突出的升高边缘155。升高边缘155延伸超出杯状件27的翼状部113的周缘。

升高边缘155通过直径上相对的两个凹口157、159被分开成两个部分，所述两个凹口157、159位于注入通道59的两个端部处。凹口157限定用于接纳注入器支撑件的孔口143，并且凹口159限定入口39。

升高边缘155的两个部分包括在具有与管状部115的内径对应的外径的筒体中。升高边缘155组成第二替代性实施方式的内管151。

支承升高边缘155的杯状件27被插入在管状部115内部，使得升高边缘115定位成面向外壳117。在入口39的两侧，该升高边缘155在导管37的周长长度的一部分上封闭导管37。另一方面，导管37在导管37的与入口39相对的两个端部处没有封闭。

因此，在第三替代性实施方式中，升高边缘155不包括任何出口孔口。

具有升高边缘155的杯状件27通常通过冲压而得到。

在图18和图19中示出的示例中，凹口157和159朝向上游单元敞开。替代性地，这些凹口157和159由在升高边缘155中切出的具有封闭轮廓的孔口替代。

现在将参照图20和图21对本发明的第二实施方式的第四替代形式进行描述。下面将仅对该第四替代形式与第三替代形式不同的点进行详述。相同的元件或确保相同功能的元件将由相同的附图标记表示。

在该第四替代性实施方式中，导管37定位成使其一部分或全部位于管状部115内部。

在图20和图21中示出的示例性实施方式中，包封件9包括管状部115和外壳117，由凹形区域123和125为排气提供的通道部段小于第三替代性实施方式中的通道部段。例如，凹形区域123、125的高度减小并且大致对应于将出口面24和入口面25分开的确定长度。

经过入口39的排气随后部分地在凹形区域123和125内部循环并且部分地在管状部的沿着凹形区域123和125延伸的空间中周向地循环。

为了向排气提供足够的通道部段并且因此不产生任何过度的反向压力，杯状件的翼状部113在入口39的两侧被切出。这些切口161被一致化成使得：从入口39通过由切口161和凹状部123和125界定的部段为排气提供的通道部段与入口39的通道部分大致对应。与第三替代性实施方式相比，入口39朝向注入通道59的上游侧略微地移位。入口39由切口161界定。

在注入通道59的两侧，切口161于与入口39紧邻的下游处形成凹口。这些凹口位于管状部115内部。因此，排气的一部分经过入口39并且随后被周向地指引到凹形区域123、125中。排气的另一部分经过入口139，直接地穿过由切口161界定的凹口，并且在管状部115内部循环。该部分沿着凹形区域123、125但在凹形区域123、125外部周向地循环。

为了避免排气从入口39通过由切口161界定的凹口直接流动至下游单元的入口面25，注入导管包括附接至杯状件27的导向装置163，每个导管37均至少部分地朝向下游单元5由导向装置163界定并且朝向上游单元3由杯状件的翼状部113界定。

如在图21中可见，导向装置163包括从通道59的一个端部167周向延伸的位于与入口39紧邻的下游处的两个板165。两个板165从端部167沿彼此相反的方向周向地延伸。板165在翼状部113的与切口161邻接的部分下方延伸。板165在大致垂直于中央线l的平面中延伸，或者相反地，板165具有绕中央线l从端部167并朝向下游单元5缠绕螺旋状部的形状。板165还可以具有更简单的形状，尤其是半月状或大致三角形、梯形或矩形，并且不限于所列举的。

每个板165均沿着内管位于在凹形区域123、125紧下方。在此意味着：板165相对于区域123、125朝向下游单元5略微地移位。在周向上，板165在凹形区域123、125的整个长度上延伸。两个板165一起制成单一件，或者相反地，板165独立于彼此并且各自附加到杯状件27上。

导向装置163使得排气的在排气仅撞击下游单元的入口面25之前排气的行进时间延长。

在极端情况下，包封件9不包括任何外壳117，并且包封件9仅包括管状部115。因此，包封件9具有管状形状，而不具有相对于管状部115向外突出的任何突出部。在这种情况下，排气从入口39完全地循环在管状部115内部。随后，由切口161界定的凹口具有与入口39的通道部段大体对应的通道部段。

应该指出的是，无论替代性实施方式如何，注入器15并不一定精确地位于注入通道59的轴线中。注入方向与注入通道59的轴线之间的角度可以包括在正20°与负20°之间，如图22中所示。另一方面，反应物射流的冲击点必须(imperatively)为冲击区域127，在该冲击区域127中形成竖直肋状件139。超过20°的角度，反应物射流的轨迹在排气流量变化时可能过度地偏离，并且反应物射流可能仅喷向竖直肋状件139的两侧中的一侧，这可能使混合性能极大降低。

还可设想到，将注入器15定位成使得两个导管中的每个导管中的反应物分布是不相同的。随后，杯状件和外壳117的形状被相应地修改，使得反应物的主要部分流动的一侧的气流量较大。

如上所述，导管37中的每个导管根据拥塞限制因素而均可以具有可变形状部段。例如，导管的高度在30mm与80mm之间变化，并且导管的深度在20mm与40mm之间变化。超过这些限制，确保反应物与排气之间的混合的漩涡会消失，并且该混合变得不那么良好。

在图12中，水平肋状件141包括在垂直于中央线l的平面中。这些肋状件的周向长度是可变的，并且根据注入部分的几何形状来选择。替代性地，水平肋状件141不包括在垂直于中央线l的平面中，而是可以相对于该平面倾斜。位于肋状件139的两侧的水平肋状件141例如一起形成指向下或指向上的v。替代性地，水平肋状件141在竖直肋状件139处形成彼此相交的x。

上游单元3与下游单元5之间的确定长度通常包括在25mm与70mm之间。例如，该确定长度的值是40mm。当该长度较小时，反向压力被增大。当该长度较大时，反向压力减小，但入口39的尺寸必须较大。于是，难以在不修改水平肋状件的形状的情况下保持混合质量。

与第一实施方式中相同，可以在杯状件27中制造穿孔。这些穿孔允许排气流的一部分直接从上游空间穿过下游空间，而不会经过导管。穿孔的数目和位置被选择成对反应物在入口面25处的分布进行校正或者减小经过导管37的排气量，并且从而使总体反向压力降低。

如前所述，上游单元3和下游单元5的中央轴线通常被对准。替代性地，这些中央轴线没有对准并且与彼此形成包括在-30°与+30°之间的角度。

根据替代性实施方式，每个导管37均具有所述每个导管37的特定入口，两个导管37的入口物理地且流体地分开。通常，两个导管随后彼此完全地流体分开。

此外，根据可以应用于两个实施方式的另一替代形式，每个导管37包括若干个入口，所有入口通向所述导管中。

根据可以应用于两个实施方式的另一替代形式，注入器15定向成逆着注入通道59中的排气流注入反应物。与抵抗流动实现注入的本发明的方案相比，注入器的位置和反应物射流的冲击区域的位置是相反的。在第一实施方式中，注入器例如安装在导管37上。在第二实施方式中，注入器例如安装在外壳117而不是冲击区域127上。