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CN102071994B - 用于再处理内燃机废气的装置 - Google Patents

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Abstract

用于对汽车的内燃机特别是能贫油运行的内燃机的排气设备中的废气进行再处理的装置，其具有：至少一个接入到废气流中的还原剂分解催化器特别是水解催化器；为此在上游设置在排气管路上的用于输送还原剂特别是水状的尿素溶液的定量装置，其中在还原剂分解催化器之后优选设置有至少一个其它的催化器装置特别是至少一个SCR催化器。在还原剂分解催化器之前设置有用于废气的具有至少一个流体转向区域的输入段，该输入段经过适当构造，使得径向地在与还原剂分解催化器连接的输入管之外在包围该输入管的壳体区段内输入废气，且废气在逆流中通过输入管的端侧输入口被输送至还原剂分解催化器，其中在废气流的配属于输入口的流体转向区域中输入还原剂。

Description

用于再处理内燃机废气的装置
技术领域
本发明涉及一种用于再处理汽车内燃机特别是能贫油运行的内燃机的废气的装置。
背景技术
通常已知使用SCR催化器来还原内燃机废气流中的氧化氮。在利用这种SCR催化器有选择地进行催化还原(SCR)的范围内，给废气流输送具有直接还原作用的物质例如氨或初级产品，这种初级产品释放在废气中才产生的物质。作为初级产品，例如可以使用水状尿素溶液。
因而对于在汽车中工作的内燃机而言，借助于SCR方法进行氧化氮还原很难，因为在那里会产生变化的运行条件，这使得难以按量均匀地输送还原剂。尽管一方面要尽可能高效地转化氧化氮，但另一方面也要注意，不应出现不必要地排放不需要的还原剂例如氨的现象。
与尿素分解成氨相关，已知在最佳条件下，即温度超过350℃时，所述分解分两阶段进行。首先按照
(NH2)2CO→NH3+HNCO
进行热解，也就是说，将尿素热分解。然后按照
HNCO+H2O→NH3+CO2
进行水解，即将异氰酸(HNCO)催化分解成氨(NH3)和二氧化碳(CO2)。
由于当例如使用称为的还原液体时，还原剂以溶解于水的形式存在，水在真正热解和水解之前和期间必须蒸发。如果前述两种反应的温度低于350℃或者受热很慢，则通过异氰酸的三聚化(Trimerisierung)形成主要是固态的无法溶化的三聚氰酸，这会产生固态沉积物，甚至会堵塞SCR催化器。在这里，如DE 40 38 054 A1中所述，可以通过如下方式来提供帮助：使得带有还原剂的废气流通过水解催化器。能进行定量水解时所处的废气温度因而可以下降至160℃。
为了能缩小催化器，却能使得催化器中的滞留时间恒定，也可以使得水解催化器在部分废气流中运行，该部分废气流取自废气流，且在进行水解之后又输送给所述废气流。EP 1052009 A1披露了相应的装置。然而该方法在废气温度过低时仍无法完全解决仅有部分尿素水解的问题。
因此有利的是，尽可能靠近发动机来取得所述部分废气流，以便能使得水解催化器在较高的温度水平上运行。对于废气增压的内燃机来说，更为有利的是，在涡轮增压器之前就取得部分废气流，并在涡轮增压器的下游又将所述部分废气流输送回去。
尽管有所有这些措施，通常特别是当NH3前身物质如尿素或尿素水溶液和废气未均匀地沿着整个通流横截面分布时，仍无法避免形成三聚氰酸、三聚氰胺或其它并非所愿的固态反应物。这里特别严重的是，在管壁或尿素分解催化器上局部出现大量还原剂，而同时在这些地方的局部流速很小。这会使得由废气无法提供足够多的热量，以确保将还原剂定量地分解成NH3。更确切地说，在这些地方会形成由并非所愿的还原剂分解物构成的前述沉积物。
这种效应还会因为下述情况而更为严重，即在车辆中只有很有限的安装空间可供提供还原剂使用，致使特别是在流过催化器情况下输入段长度很短，这由于有流动死区、横截面突变和/或流体分离又造成沿着催化器横截面均匀分布的情况很差。
例如DE 42 03 807 A1或DE 43 08 542 A1披露了其它用于废气再处理的装置，其中通过定量装置的喷嘴给废气流输送作为还原剂的尿素溶液，所述还原剂在后置的水解催化器中通过热反应和催化反应被转化为NH3和CO2。设置在水解催化器下游的SCR催化器(有选择性的催化还原)于是将废气流中含有的氧化氮NOx大量地还原成氮气和水蒸气。
发明内容
本发明的目的是，提出一种用于对汽车例如商用车的内燃机特别是能贫油运行的内燃机的排气设备中的废气进行再处理的装置，该装置能以简单的且功能可靠的方式在功能上特别是在定量上改善地分解废气中的还原剂，且需要很小的结构空间。
该目的通过根据本发明的装置得以实现。
根据本发明，设置有一种用于对汽车的内燃机特别是能贫油运行的内燃机的排气设备中的废气进行再处理的装置，该装置具有至少一个接入到废气流中的还原剂分解催化器特别是水解催化器。此外，为此在上游在排气管路上设置有用于输送还原剂特别是用于输送水状的尿素溶液的定量装置。
还优选设置有位于还原剂分解催化器之后的催化器装置，该催化器装置特别是由至少一个SCR催化器构成。根据本发明，在还原剂分解催化器之前设置有用于废气的具有至少一个流体转向区域的输入段，该输入段经过适当构造，使得废气径向地在与还原剂分解催化器连接的输入管之外在包围该输入管的壳体区段内输入，且在逆流中通过输入管的端侧输入口被输送至还原剂分解催化器，其中还原剂在废气流的配属于输入口的流体转向区域中被输入。
采取这种结构上相对简单的措施，相比于通常的壳体侧的输入管或输入漏斗能明显地增大输入段，同时能非常均匀分布地流动，以及很快地加热内部的输入管和还原剂分解催化器，从而很快就能达到一定温度，使得在该温度下高效地分解还原剂。由于输入漏斗被在外部在逆流中输送的废气加热而在很大程度上避免了还原剂的残渣和沉积物。通过一次或多次转向，可以有利地延长废气的流入段，由此相比于短的通常的流入段能形成均匀的流动。
除此之外，还能通过节流或抑流(Androsselung)来改善流体的均匀分布。为此可以在输入段区域中，在还原剂输送机构的上游设置有至少一个用于节制或抑制废气流的节流装置，和/或可以使得通流横截面在还原剂输送机构的上游小于还原剂输送机构的下游。本发明的废气再处理系统因而以有利的方式允许定量地分解还原剂，而内燃机的效率不会恶化。
此外优选地规定，在输入管之外的输入段中流量小于在输入管之内的流量。除了结构尽可能紧凑外，这特别是还确保例如在用于输送还原剂的喷嘴的能使得还原剂有效地发生涡流的区域中，实现废气的高流速，于是使得还原剂在输入管内平稳地或均匀地流动，并均匀地分布。
此外可以在输入管之外将废气输入到输入段中，使得能产生涡流，由此可以进一步影响流动。这可以采用优选的方式通过如下措施来实现：相对于输入段的壁以规定的角度倾斜地特别是非垂直地输入到输入段中，和/或相对于处于壳体横截面上的壳体中轴线偏心地进行输入。
还可以利用一些部件来影响流动，这些部件位于输入管的前部区域中，但位于还原剂输送部位的下游。所述部件例如可以是板，该板伸入到流体中并由此提高涡流程度。然而在此需要注意，没有还原剂到达该板，以避免在板上产生沉积物。替代地原则上也可以规定，输入口被能产生涡流的转向边限定，该转向边例如可以由具有凸齿(Zinne)的转向边构成。凸齿的数量和几何形状及其间距可以根据相应的具体情况来选定。
除了使得流体均匀分布外，还必须使得还原剂在排气系(Abgastrakt)中尽可能均匀地分布。所有上述措施也可以用于改善还原剂在废气流中的均匀分布，其方式为，通过对废气流的适当引导间接地影响还原剂的分布。
然而这里通常有如下问题，即随着还原剂颗粒或还原剂滴的直径增大，还原剂只能在一定条件下跟随废气流，甚至替代地，小滴或颗粒相互冲击而形成其自己的运行轨迹。这使得还原剂浓度局部过高。废气温度越低，该问题就越严重，因为基于吸热的反应，且在还原剂溶解于水中时，所产生的蒸汽焓会使得废气局部过冷，致使在后续的催化器上，特别是在还原剂分解催化器上产生沉积物。
出于这个原因，有利地放弃流体的均匀分布，甚至替代地，适应性地调整流速，使得在还原剂浓度较高或者还原剂量较大的区域中有较高的流速。采取该措施，可提供有局部较多的废气焓，用于使得还原剂分解和使得还原剂溶液中含有的水蒸发。
输入管原则上可以具有任意横截面形状，即例如为柱形或多边形。但特别优选的是，输入管由漏斗形或锥形的朝向输入口变窄的输入漏斗构成，从而输入口同时形成节流横截面。
输入管的内壁可以采用有利的方式涂覆上具有有效催化作用的涂层。该涂层优选由TiO2、SiO2或AlO2构成，或者由沸石构成，且有助于进一步改善地将还原剂分解成NH3(氨)，有助于避免在引导废气的相关部分上产生沉积物。
根据本发明的另一种优选的设计，规定在还原剂输送机构的上游装有蒸发器和/或混合器。根据一种具体的实施方式，规定在输入管中设有蒸发器和/或混合器，该蒸发器和/或混合器相距输入口具有规定的距离，从输入口观察，优选大致在输入管长度的2/3之后。这种可选的蒸发器和/或混合器能使得所输送的还原剂在输入管区域中更为有效地均匀分布。
根据另一种特别优选的具体设计方案，提出在废气流的配属于输入口的流体转向区域中设置有用于输送还原剂的定量装置的喷嘴，和/或使得该喷嘴朝向输入口。这样就能以简单的方式确保还原剂可靠地完全地进入到输入管中，进而到达还原剂分解催化器。
在构造和流体技术上有利的是，喷嘴设置在包围输入管的壳体区段的端壁上，且以规定的距离与输入管的输入口对置。喷嘴可以在其朝向输入管的输入口的喷射方向上，与输入管的纵向中轴线同轴地布置，由此可以功能可靠地在中间输入到输入管中。但作为备选方案，喷嘴也可以相对于输入管的纵向中轴线偏心地错开，由此可以根据局部流速简单地适配地调节局部的还原剂量，这有助于还原剂和废气流的充分混合。
根据本发明的一种有利的改进，可以在输入管上构造有一个或多个特别是多个周向分布的旁通口，利用这些旁通口可以优选地给输入段或流体转向区域设置旁通，和/或能在所需要的程度上减小输入段上游的废气反压。特别是如果还原剂输送区域中即例如喷嘴区域中的流速过高，则在这种情况下，存在还原剂射流转向过度的危险。为了避免这种情况，通过至少一个旁通口还进行吹气，以便减小还原剂输送区域中即例如喷嘴区域中的流速。这些旁通口能改善在还原剂分解催化器输入面很近处的均匀分布，并能在温度升高的情况下直接流过还原剂分解催化器。
为了实现有利的流动状况，还可以在包围输入管的壳体区段中，在配属于输入管的输入口的流体转向区域上游，进而在还原剂输送机构上游，以及在输入管之外，设置有至少一个用于流入的废气的其它的节流部位。通过该节流部位或多个这种节流部位，可以局部地有针对性地影响流速，使得在转向区域中或者在定量装置喷嘴的区域中，能有针对性地产生或调节在热的输入段中的流动情况和涡流情况。节流部位优选例如由至少一个横截面变窄部分构成，该横截面变窄部分在包围输入管的环形腔中构造，且特别是由产生穿流间隙的环形壁和/或孔板构成。特别是对于已经在前面提及的情况，即还原剂输送区域中即例如喷嘴区域中的流速过高，致使存在还原剂射流转向过度的危险，则除了通过至少一个旁通口进行吹气外，还可以替代地或附加地规定，节流部位相距输入管的输入口具有规定的距离。优选节流部位例如大致设置在至少一个旁通口与输入口之间的路段的一半处。
在本发明的另一种优选的设计中，可以在壳体区段内径向地在输入管之外设置有至少一个其它的气体引导管，该气体引导管曲折状地引导气体，同时废气流在通入的排气管路与还原剂分解催化器之间或者在输入段内多次转向。由此可以进一步延长输入段，而所付出的构造代价较小，故必要时可以省去使用节流机构。
气体引导管优选可以固定在包围输入管的壳体区段的端壁上，且例如具有与输入管基本类似的锥角。但替代地，至少一个其它气体引导管也可以由多个彼此嵌套连接的和/或相互连接的管构成，特别是由多个彼此嵌套连接的和/或相互连接的锥管构成。在至少一个气体引导管为锥形的情况下，优选规定，包围气体引导管的壳体区段优选也为锥形，其中决定了气体曲折地流动的横截面要么基本上相同，要么为了形成至少一个节流部位而至少在局部区域变窄。
还原剂分解催化器的快速加热方式还可以为，将还原剂分解催化器设置在至少一个具有输入管的壳体区段中，和/或设置在带有外部热绝缘的输入段区域中，从而减少排放到周围中的热损失。
此处所述的装置可以整合到排气管路上，通过该排气管路来引导全部废气流。但优选地提出，仅使得内燃机的一部分废气流以本已公知的方式沿分支管路流经还原剂分解催化器。为此可以在分支管路上和/或在排气管路上设置有至少一个能控制部分流的节流装置。通过由节流装置引起的废气反压，能以相对简单的方式确定部分流的所希望的废气量。
作为节流装置，可以采用在构造上特别简单的方式，在排气管路上设置有氧化催化器和/或柴油颗粒过滤器，其中分支管路在氧化催化器和/或柴油颗粒过滤器的上游分支出去。这样就能在不付出较大代价的情况下，同时结合分支管路、还原剂分解催化器和输入段的结构，将由这些装置引起的废气反压用于分支出所希望的废气量。
原则上，部分流例如也可以在内燃机的接到排气管路上的废气涡轮增压器的涡轮机的上游和/或下游分出。
但根据特别优选的设计方案，除了前述设计的节流装置外，还可以替代地或附加地规定，节流装置是内燃机的接到排气管路上的废气涡轮增压器的涡轮机，于是分支管路在废气涡轮机的上游分支出去。
此外可以在分支管路上，在还原剂分解催化器的上游设置有节流阀，其用于根据规定的内燃机参数和/或运行参数，特别是至少根据内燃机的负载信号和/或转速信号，可变地控制废气部分流的流量，利用该节流阀能在特殊的程度上考虑汽车内燃机的非稳定运行。通过这些运行参数，有时还通过其它运行参数，无论废气量还是喷射的还原剂量，都能得到有针对性的控制。节流阀替代地也可以设置在排气管路上。
最后，就一种具有多个特别是两个气缸组或气缸排和多个特别是两个部分分开的排气设备的内燃机而言，仅有排气设备的部分流流过还原剂分解催化器，和/或配属于该排气设备的气缸组或气缸排以规定的不同于至少一部分余下的气缸组或气缸排的运行参数和/或发动机参数运行，特别是在具有较高废气温度的模式下被控制。废气部分流于是优选在至少一个SCR催化器的上游又输送给排气设备。气缸组或有时气缸排可以通过发动机控制设备来运行，使得例如在起动阶段和/或在低负载范围内，就接有用于还原剂的水解催化器和定量装置的气缸组而言，提高废气温度，以确保快速而有效地分解，而其它气缸组则效率最佳地运行。
还可以在至少一个SCR催化器之后设置有NH3阻断催化器，以避免氨泄漏。
附图说明
下面进一步详细地介绍本发明的多个实施例。图中示意性地示出：
图1非常概括地示出汽车中内燃机的排气设备，其具有接到分路上的水解催化器作为还原剂分解催化器、用于还原剂的定量装置和设置在其下游的SCR催化器；
图2放大地示出根据图1的水解催化器，其具有前置的输入段和定量装置的喷嘴；
图3示出根据图2的水解催化器的替代设计，其具有另一气体引导管；
图4示出水解催化器的替代设计，其具有设置在输入漏斗的输入口区域中的转向板；
图5为输入漏斗的输入口的示意性的正视图，其具有设置在那里的转向板以及在输入段区域中的非垂直的偏心的废气流输送机构；
图6示出水解催化器的替代设计，其具有偏心地错开的喷嘴。
具体实施方式
在图1中用附图标记1来表示所示的内燃机，其废气从这里的四个燃烧室通过排气弯头2被输送给排气管路3。
在排气管路3上，沿废气流动方向设置有氧化催化器4、颗粒过滤器5和最后的带有NH3阻断催化器(Sperrkatalysator)7的SCR催化器6。结构和构造方式比较常见的这些废气再处理装置4、5、6、7在此不予以描述。
在氧化催化器4的上游，在排气管路3上接出一个分支管路8，该分支管路在颗粒过滤器5的下游并在SCR催化器6的上游又返回到排气管路3上。
在分支管路8上设有带有前置输入段10的水解催化器9，该输入段设置在共同的大致呈柱形的壳体11中。壳体11借助隔热层12对外热绝缘。
在壳体11的端面11a上伸出一个喷嘴13，利用该喷嘴通过未示出的定量装置作为还原剂例如喷射水状的尿素溶液。
图2示出带有前置输入段10的水解催化器9，该输入段设置在共同的壳体11(隔热层12未示出)中。
在这里，分支管路8在水解催化器9的附近径向地通入到位于上游的与端壁11a连接的在锥形输入漏斗14之外的锥形壳体区段11b中。输入漏斗14从与水解催化器9等同的通流横截面起朝向壳体11的端壁11a变窄，并在那里作为输入口15中的带有明显较小的通流横截面的节流部位而终止，该节流部位相距端壁11a或者相距伸到那里的定量装置喷嘴13具有规定的间隙距离a。
在输入漏斗14之外的输入段10的通流横截面在此小于在输入漏斗14之内的通流横截面，除了结构尽可能紧凑外，这还会使得在喷嘴13区域中的废气流速很高，以及还在输入漏斗14内使得还原剂平稳流动或者均匀分布。
如图所示，喷嘴13位于端壁11a上，与输入漏斗14对置，以及在此例如处于该输入漏斗的纵向中轴线11c上，从而喷射流13a能够均匀地在输入漏斗14内分布。
仅作为范例，这里还在输入漏斗14中设有蒸发器和/或混合器22，其相距输入口15具有规定的距离，从输入口15观察，优选大致装在输入管14的管长的2/3之后。
在输入漏斗14之外，且大致在其长度中间(以便相距输入口15具有尽可能大的距离)，在锥形的壳体区段11b上设有由环形壁和/或孔板16构成的节流部位17，该节流部位相应地减小该区域的通流横截面。
此外，这里可选择地，在输入漏斗14的周围分布地以及在水解催化器9的流入面附近，在输入漏斗14上开设有旁通口14a，这些旁通口例如可以为圆形或槽形。
经由分支管路8排出的废气流径向地流入到在输入漏斗14之外以及在壳体区段11a之间形成的环形腔18中，该环形腔的通流量可以小于输入漏斗14之内的通流量。通过由环形壁和/或孔板16构成的节流部位17，进一步改善了流体的均匀分布。
与此相关的在节流部位17上游的压力上升还使得规定部分量的废气经由旁通口14a直接导到水解催化器9上，由此更进一步改善了废气流的均匀性。
作为热的输入段10的另一区段，在形成节流部位的输入口15处，流入的热废气在流体转向区域15a中约转向180°，于是在输入漏斗14中，以具有增大的通流横截面和由此引起的减小的流速的逆流，被输送给水解催化器9，在此之前，所述热废气从外面已经将输入漏斗14加热。为此在流体转向区域15a中，通过喷嘴13和定量装置喷射水状的尿素溶液。
在输入漏斗14和水解催化器9中，喷射的尿素通过催化和水解被分解成NH3(氨)，并通过分出的分支管路8又输送给SCR催化器6上游的排气管路3，在该SCR催化器中，利用还原剂NH3将在全部废气中含有的氧化氮还原成氮气和水蒸气。最后，NH3阻断催化器7防止NH3有时可能排放到大气中。
类似于水解催化器9，输入漏斗14例如在其内壁上被涂敷上有催化作用的例如TiO2，以便特别是在废气温度尚不够高时抑制有时可能有尿素残渣和沉积物产生。
图3示出在壳体11内水解催化器9的前置输入段10的一种替代的设计，这里仅描述其与根据图2的设计的不同之处。功能相同的部分标有相同的附图标记。
不同于图2，输送废气的分支管路8在此更多地在壳体11的端壁11a的区域中通入到壳体区段11b内。
在端壁11a上还固定有锥形的气体引导管19，该气体引导管大致平行地或者以大致类似的锥角以及基本上相对于输入漏斗14对称地大致沿着该输入漏斗的一半长度延伸，因而在输入漏斗14之外将环形腔18分成两个流段18a和18b。
经由分支管路8输送的废气因而经过两次转向之后，流入到流体转向区域15a和15b中，即第一次在气体引导管19的裸露端面20处转向，第二次在输入漏斗14的输入口15处转向，流入到输入漏斗14中，然后流入到水解催化器9中。显然，由于使用了气体引导管19，在结构空间较小的情况下进一步增大了输入段10。
一部分量的废气在此也可以又经由可选的旁通口14a直接沿着流段18a流至水解催化器9。
如前所述，根据图2和3的输入漏斗14有时也可以没有旁通口14a，从而禁止直接流过水解催化器9，而将全部废气流沿着输入段10引导。
图4示出另一种替代的设计，这里仅描述其与根据图2和3的设计的不同之处。功能相同的部分标有相同的附图标记。图4在此特别是示范性地示出在输入漏斗14的输入口15的区域中使用转向板15c，这些转向板用于在还原剂的输送下游提高涡流程度。与蒸发器或混合器22相反，这些转向板15c经过适当定位，使得还原剂并不到达这些转向板，以避免沉积在这些部件上。
转向板可以具有任意的几何形状。特别是优选为锯齿形、扇形或环形。图5为输入漏斗14的俯视图，其在此例如只有两个半圆形的转向板15c，这些转向板在此用交叉阴影线示出。还示出了废气的输送机构8′，该输送机构相对于中轴线M1、M2偏心地错开和/或倾斜，也就是说，相对于输入段10的壳体的圆周例如并非成直角。由此使得废气流产生涡流，通过这种涡流可以影响废气和还原剂的分布。
最后，根据在图6中所示的实施方式，喷嘴13相对于输入管14的纵向中轴线11c偏心错开地进行喷射，这样就能根据流速适配地调节局部的还原剂量，这有助于充分混合还原剂与废气流。不言而喻，就根据图2、3和4的设计而言，原则上也可以规定喷嘴13具有这种偏心地错开的结构。当然也可以将根据例如图2设计的喷嘴定位方案转用至图6的设计方案。
根据图1，在分支管路8上，还在水解催化器9的上游装有可控制的节流阀21，该节流阀根据内燃机1的运行参数例如负载要求、转速、温度等来控制被分支出去的废气部分量，从而其流量能根据分别预期的总废气量来适配性地或多或少地调节。
但有时，如果将柴油颗粒过滤器5和在功能上决定了能产生废气反压的氧化催化器4用作节流装置，即将分支管路8相应地在上游分支出去，而在下游又通到排气管路3上，则可能也就足够了。
增压的内燃机具有废气涡轮增压器的位于排气系上的废气涡轮机T(在图1中只是非常示意性地用虚线示出)，作为这种内燃机的其它节流装置，也可以在废气涡轮机的上游将分支管路8连接到排气管路3上。
如果内燃机1例如具有分开的(geteilt)废气引导机构，该废气引导机构带有配设的气缸组或者对于V型内燃机来说带有配设的气缸排(Zylinderbank)，使得例如存在两个带有相应废气涡轮增压器和/或催化器4、5、6、7的排气弯头2和排气管路3，则带有水解催化器9和输入段10的分支管路8优选从排气管路3之一分出。这具有优点，即所述气缸组或气缸排可以通过发动机控制设备来驱动，从而在该排气系中根据运行参数如冷起动、空载运行或低负载来提高废气温度，以便能较早地有效地将所输送的还原剂或尿素溶液分解。另一气缸组或气缸排可以效率优化地和/或低负载地运行。
在水解催化器9中处理完分支出去的部分废气量之后，将这部分废气输送给SCR催化器6上游的两个分开的废气系或两个排气管路3。
但分开的排气设备也可以经过适当设计，使得它在一个唯一的SCR催化器6之前又汇集至排气管路3。
需要注意，水解催化器9与输入段10不必如图所示那样设置在一个单独的壳体11中。部件9和10有时也可以与氧化催化器4和/或柴油颗粒过滤器5一起组装在一个壳体中。
对于用于氧化一氧化氮的氧化催化器4来说，作为有效的催化材料，优选使用铂和/或钯和/或铑和/或铈和/或其氧化物和/或沸石。作为用于借助氨来还原氧化氮的SCR催化器的有效组分，以有利的方式使用钒和/或五氧化钒和/或二氧化钛和/或氧化钨和/或含铜的沸石和/或含铁的沸石和/或含钴的沸石。

Claims (33)

1.一种用于对汽车的内燃机(1)的排气设备中的废气进行再处理的装置，该装置具有：至少一个接入到废气流中的还原剂分解催化器(9)；为此在上游设置在排气管路上的用于输送还原剂的定量装置，其中在还原剂分解催化器(9)之后设置有至少一个其它的催化器装置，其中在还原剂分解催化器(9)之前设置有用于废气的具有至少一个流体转向区域(15a、15b)的输入段(10)，该输入段经过适当构造，使得径向地在与还原剂分解催化器(9)连接的输入管(14)之外在包围该输入管(14)的壳体区段(11a、11b)内输入废气，且废气在逆流中通过输入管(14)的端侧输入口(15)被输送至还原剂分解催化器(9)，其中在废气流的配属于输入口(15)的流体转向区域(15a)中输入还原剂，其特征在于，在输入管(14)上构造有至少一个旁通口(14a)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在输入段(10)的区域中，在还原剂输送机构的上游设置有至少一个用于节制或抑制废气流的节流部位。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在输入管(14)之外的输入段(10)的通流横截面小于在输入管(14)之内的输入段(10)的通流横截面，和/或在输入段(10)中，在输入管(14)之外的流量小于在输入管(14)的规定的输入区域之内的流量。
4.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在配属于输入口(15)的流体转向区域(15a)中设置有用于输送还原剂的定量装置的喷嘴(13)，其中，使得该喷嘴朝向输入口(15)。
5.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在还原剂输送机构的下游设置有用于使得流体转向和提高涡流程度的至少一个机构(15c)。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，其中规定，用于使得流体转向和提高涡流程度的至少一个机构(15c)至少局部地围绕或沿着输入口(15)构造或设置。
7.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在有规定大的还原剂浓度或还原剂量存在的区域中，通过部件和/或通过改变横截面的措施引起的流速，与有相比之下较低的还原剂浓度或还原剂量存在的区域相比有所提高。
8.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在还原剂输送机构的下游装有蒸发器和/或混合器(22)。
9.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在输入管(14)上构造有多个旁通口(14a)。
10.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在径向地包围输入管(14)的壳体区段(11b)中，在配属于输入口(15)的流体转向区域(15a)的上游，进而在还原剂输送机构(13)的上游，以及在输入管(14)之外，设置有至少一个用于流入的废气的节流部位(17)。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，节流部位(17)相距输入管(14)的输入口(15)和/或相距至少一个旁通口(14a)具有规定的距离。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，节流部位(17)由至少一个横截面变窄部分构成，该横截面变窄部分在包围输入管(14)的环形腔(18)中构造。
13.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在壳体区段(11b)内径向地在输入管(14)之外设置有至少一个气体引导管(19)，该气体引导管使得气体曲折状地流动，同时废气流在径向通入的排气管路(8)与还原剂分解催化器(9)之间或者在输入段(10)内多次转向。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，至少一个气体引导管(19)固定在包围输入管(14)的壳体区段(11b)的端壁(11a)上。
15.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，废气相对于壳体以一定角度倾斜地，和/或相对于壳体中轴线偏心错开地输入(8′)到包围输入段(10)的壳体中。
16.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述内燃机(1)是能贫油运行的内燃机。
17.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述还原剂分解催化器(9)是水解催化器。
18.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述还原剂是水状的尿素溶液。
19.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个其它的催化器装置是至少一个SCR催化器(6)。
20.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在配属于输入口(15)的流体转向区域(15a)中设置有用于输送还原剂的定量装置的喷嘴(13)，其中规定，喷嘴(13)设置在包围输入管(14)的壳体区段(11b)的端壁(11a)上，且以规定的距离(a)与输入管(14)的输入口(15)对置。
21.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在配属于输入口(15)的流体转向区域(15a)中设置有用于输送还原剂的定量装置的喷嘴(13)，其中，喷嘴(13)在其朝向输入管(14)的输入口(15)的喷射方向上，相对于输入管(14)的纵向中轴线(11c)同轴地布置或者偏心地错开布置。
22.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在还原剂输送机构的下游设置有用于使得流体转向和提高涡流程度的至少一个转向板。
23.如权利要求5所述的装置，其特征在于，其中规定，用于使得流体转向和提高涡流程度的至少一个机构(15c)经过适当构造或布置，使得通过喷嘴(13)输送的还原剂不到达该机构。
24.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在输入管(14)中设有蒸发器和/或混合器(22)，该蒸发器和/或混合器相距输入口(15)具有规定的距离。
25.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在输入管(14)中设有蒸发器和/或混合器(22)，该蒸发器和/或混合器，从输入口(15)观察，大致装在输入管(14)的管长度的2/3之后。
26.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在输入管(14)上构造有多个周向分布的旁通口(14a)。
27.如权利要求10所述的装置，其特征在于，节流部位(17)大致设置在至少一个旁通口(14a)与输入口(15)之间的路段的一半处。
28.如权利要求10所述的装置，其特征在于，节流部位(17)由至少一个横截面变窄部分构成，该横截面变窄部分在包围输入管(14)的环形腔(18)中构造，且由产生穿流间隙的环形壁构成。
29.如权利要求10所述的装置，其特征在于，节流部位(17)由至少一个横截面变窄部分构成，该横截面变窄部分在包围输入管(14)的环形腔(18)中构造，且由孔板(16)构成。
30.如权利要求13所述的装置，其特征在于，至少一个气体引导管(19)基本平行于输入管(14)延伸。
31.如权利要求13所述的装置，其特征在于，至少一个气体引导管(19)具有与输入管(14)基本相同的锥角。
32.如权利要求13所述的装置，其特征在于，至少一个气体引导管(19)由多个彼此嵌套连接的或相互连接的管构成。
33.如权利要求13所述的装置，其特征在于，至少一个气体引导管(19)由多个彼此嵌套连接的或相互连接的锥管构成。
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