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Die Erfindung betrifft eine Abgasbehandlungsvorrichtung zur Reinigung der Abgase einer Verbrennungskraftmaschine mit einer Zugabestelle zur Zugabe eines Fluids in die Abgasbehandlungsvorrichtung.
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Abgasbehandlungsvorrichtungen, bei welchen dem Abgas ein Fluid bzw. eine zusätzliche Substanz zugeführt wird, finden in letzter Zeit vermehrt Verbreitung. Beispielsweise gewinnen Abgasbehandlungsvorrichtungen an Bedeutung, in welchen das Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion (SCR-Verfahren, SCR = Selective Catalytic Reduction) angewendet wird. Bei diesem Verfahren wird dem Abgas einer Verbrennungskraftmaschine ein Reduktionsmittel zugeführt, mit welchem insbesondere Stickstoffoxidverbindungen im Abgas wirkungsvoll reduziert werden können. Als Reduktionsmittel wird regelmäßig Ammoniak eingesetzt. Ammoniak wird insbesondere für mobile Verbrennungskraftmaschinen regelmäßig nicht direkt bevorratet, sondern in Form einer Reduktionsmittelvorläuferlösung, die in einem Tank des Kraftfahrzeuges gespeichert ist. Eine häufig eingesetzte Reduktionsmittelvorläuferlösung ist beispielsweise Harnstoff-Wasser-Lösung. Eine 32,5 prozentige Harnstoff-Wasser-Lösung ist unter dem Handelsnamen AdBlue® erhältlich und als Reduktionsmittelvorläuferlösung bereits weit verbreitet. Diese Reduktionsmittellvorläuferlösung kann dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden und wird durch die Abgastemperaturen dann zumindest teilweise zu Ammoniak umgesetzt.
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Neben diesen Abgasbehandlungsvorrichtungen für das Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion, denen ein Fluid zugeführt wird, gibt es auch Abgasbehandlungsvorrichtungen, welchen Kraftstoff zugeführt wird. Kraftstoff dient dabei häufig der Erhöhung der Temperatur in der Abgasbehandlungsvorrichtung. Durch eine Erhöhung der Temperatur in der Abgasbehandlungsvorrichtung kann die Umsetzung bestimmter Schadstoffe in dem Abgas verbessert werden.
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Problematisch bei der Zugabe eines Fluids in eine Abgasbehandlungsvorrichtung ist, dass sich im Bereich der Zugabestelle Ablagerungen des zugeführten Fluids bilden können. Diese Ablagerungen behindern einerseits die Durchströmung der Abgasbehandlungsvorrichtung. Andererseits kann das Material der Abgasbehandlungsvorrichtung durch die Ablagerungen geschädigt werden. Auch ist es möglich, dass sich derartige Ablagerungen schlagartig lösen und so zur Schädigung von nachfolgenden Komponenten der Abgasbehandlungsvorrichtung führen. Ebenso besteht das Problem, dass das Fluid nach Möglichkeit gleichmäßig im Abgasstrom und/oder über den Querschnitt der Abgasbehandlungsvorrichtung verteilt werden soll.
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Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die geschilderten technischen Probleme zu lösen bzw. zumindest zu lindern. Es soll insbesondere eine besonders vorteilhafte Abgasbehandlungsvorrichtung mit einer Zugabestelle für ein Fluid vorgestellt werden, durch deren Gestaltung Ablagerungen des zugeführten Fluids in der Abgasbehandlungsvorrichtung vermieden bzw. vermindert und/oder rasch eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Fluids im Abgas erreicht wird.
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Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Abgasbehandlungsvorrichtung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Erfindungsgemäß ist eine Abgasbehandlungsvorrichtung zur Reinigung der Abgase einer Verbrennungskraftmaschine, wobei die Abgasbehandlungsvorrichtung mit einer Strömungsrichtung von Abgas durchströmbar ist und eine Zugabestelle zur Zugabe eines Fluids aufweist, wobei in Strömungsrichtung vor der Zugabestelle und zumindest teilsweise quer zu der Strömungsrichtung ein Stab in der Abgasbehandlungsvorrichtung angeordnet ist.
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Die Abgasbehandlungsvorrichtung stellt insbesondere einen Abgasleitungsabschnitt dar, durch den das Abgas z. B. hin zu Abgasnachbehandlungseinheiten (wie einem Filter, einem Katalysator, etc.) geführt wird. Dabei durchströmt das Abgas die Abgasbehandlungsvorrichtung in einer vorgegebenen Strömungsrichtung ausgehend von der Verbrennungskraftmaschine. Diese Abgasbehandlungsvorrichtung weist nun (zumindest) eine Zugabestelle auf, wobei dort regelmäßig ein Durchgang durch die Wand des Abgasleitungsabschnitts geschaffen ist. Bevor das Abgas nunmehr diese Zugabestelle erreicht, also in Strömungsrichtung des Abgases entgegengesetzt bzw. zuvor, ist wenigstens ein, bevorzugt genau ein einzelner, Stab in der Abgasbehandlungsvorrichtung positioniert, so dass der Stab zuvor mit dem anströmenden Abgas in Kontakt kommt, der nahe der Zugabestelle vorbeiströmt. Dabei wird der Stab zumindest von einem Teil des Abgasstromes umströmt und zu einer turbulenten Strömung angeregt. Hierfür ist ein ausreichender Abstand des Stabes hin zur Wand der Abgasbehandlungsvorrichtung und eine Ausrichtung hin zur Zugabestelle einzuhalten, was gerade durch die Anordnung quer zur Strömungsrichtung (also z. B. schräg oder sogar senkrecht dazu) erreicht wird. Mit anderen Worten heißt das auch, dass der Stab zum Beispiel den (insbesondere senkrecht zur Strömungsrichtung liegenden) Querschnitt eines Strömungskanals der Abgasbehandlungsvorrichtung wenigstens teilweise überspannt (insbesondere nach Art einer Sekante, die nicht durch den Mittelpunkt des Querschnitts verläuft). Damit, dass der Stab zumindest teilweise quer zu der Strömungsrichtung in der Abgasbehandlungsvorrichtung angeordnet ist, ist insbesondere auch gemeint, dass der Stab eine Hauptachse aufweist, welche nicht parallel zu der Strömungsrichtung ausgerichtet ist, sondern welche in einem Winkel zu der Strömungsrichtung steht. Vorzugweise ist die Hauptachse im Wesentlichen quer, bzw. im Wesentlichen senkrecht zu der Strömungsrichtung ausgerichtet. Zwischen dem Stab bzw. der Hauptachse des Stabes und der Strömungsrichtung besteht bevorzugt an Winkel von ungefähr 90° [Winkelgrad], wobei diese Angabe Winkel zwischen 80° und 100° mit umfasst.
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Besonders vorteilhaft ist die Abgasbehandlungsvorrichtung, wenn die Zugabestelle von zumindest einem Absatz in einer Wand der Abgasbehandlungsvorrichtung umgeben ist, wobei sich in Strömungsrichtung hinter diesem Absatz ein Strömungsruhegebiet ausbildet, wenn die Abgasbehandlungsvorrichtung von dem Abgas durchströmt wird, und wobei der Stab in der Abgasbehandlungsvorrichtung derart geformt und angeordnet ist, dass sich an dem Stab eine Wirbelstraße ausbildet, wenn die Abgasbehandlungsvorrichtung von dem Abgas durchströmt wird, wobei die Wirbelstraße zumindest teilweise das Strömungsruhegebiet durchläuft.
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Der Absatz, welcher die Zugabestelle umgibt, ist beispielsweise zumindest von einem Vorsprung und/oder einem Rücksprung in der Abgasbehandlungsvorrichtung bzw. in der Wand der Abgasbehandlungsvorrichtung gebildet. Dieser Vorsprung bzw. dieser Rücksprung verkleinert bzw. vergrößert den freien, für Abgas durchströmbaren Querschnitt der Abgasbehandlungsvorrichtung zumindest teilweise. Dadurch ist in der Abgasbehandlungsvorrichtung in Strömungsrichtung hinter dem Absatz ein Gebiet ausgebildet, welches (ohne den Stab) weniger bzw. schwächer von Abgas durchströmt werden würde, als die restliche Abgasbehandlungsvorrichtung. Dieses Gebiet wird hier als Strömungsruhegebiet bezeichnet.
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Der Stab ist vorzugsweise zylindrisch geformt. Die sich an dem Stab ausbildende Wirbelstraße ist vorzugsweise eine kármánsche Wirbelstraße. Vorzugsweise sind der Stab und die Abgasbehandlungsvorrichtung so dimensioniert, dass sich an dem Stab eine Umströmung des Stabs mit einer Reynoldszahl von 200 bis 60.000 ausbildet. Da die diese Erfindung insbesondere Anwendung findet bei Abgassystemen, die überwiegend (relativ) konstanten Abgas-Strömungsbedingungen unterliegen, kann zu diesem Zweck eine Reynoldszahl (etwa für einen Volllastbereich) von 3.000 bis 45.000 (oder sogar nur bis 30.0000) eingestellt sein. Die Reynoldszahl ist eine Größe, mit welcher Strömungsphänomene dimensionsunabhängig beschrieben werden können. Bei der Umströmung eines stabförmigen Körpers in dem genannten Reynoldszahlenbereich bildet sich typischerweise eine kármánsche Wirbelstraße aus. Eine kármánsche Wirbelstraße ist dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der strömungsabgewandten Seite des Stabes zwei gegenläufig rotierende Wirbelblasen wechselweise ausbilden. Die Idee der hier vorliegenden Erfindung ist, mit technisch einfachen Mitteln dieses Phänomen zu nutzen, um eine deutlich verbesserte Durchmischung des Abgases und eines zugeführten Fluids auch in dem Strömungsruhegebiet nahe der Zugabestelle zu erzielen.
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Die Wirbelstraße sorgt dafür, dass das Abgas aus der Abgasströmung außerhalb des Strömungsruhegebietes in das Strömungsruhegebiet gelangt und gleichzeitig das Abgas und das zugeführte Fluid aus dem Strömungsruhegebiet in die entfernte (nicht vom Stab umströmte) Abgasströmung gelangt.
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Dieses Konzept kann sowohl zur Zugabe von Reduktionsmittel, bzw. Reduktionsmittelvorläufer, in eine Abgasbehandlungsvorrichtung als auch zur Zugabe von Kraftstoff in eine Abgasbehandlungsvorrichtung genutzt werden. Durch die verbesserte Durchmischung in dem Strömungsruhegebiet, die hierdurch erreicht wird, können insbesondere Ablagerungen wirkungsvoll vermieden werden.
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Besonders vorteilhaft ist die Abgasbehandlungsvorrichtung, wenn das Fluid eine Flüssigkeit ist und an der Zugabestelle ein Injektor vorgesehen ist, welcher dazu geeignet ist, die Flüssigkeit der Abgasbehandlungsvorrichtung zerstäubt zuzuführen. Die Fluide, die einer Abgasbehandlungsvorrichtung zugeführt werden, können gasförmig und/oder flüssig sein. Fluide wie beispielsweise Reduktionsmittel bzw. Reduktionsmittelvorläuferlösung oder Kraftstoff sind in Kraftfahrzeugen jedoch zumeist flüssig bevorratet, so dass zur gasförmigen Zugabe zunächst eine Umsetzung erfolgen muss. Diese Umsetzung ist regelmäßig sehr energieintensiv. Daher ist es vorteilhaft, die Fluide dem Abgas flüssig zuzuführen und dann durch die Wärme des Abgases in ein Gas umzusetzen. Hierdurch vergrößert sich allerdings auch die Problematik der Ausbildung von Ablagerungen. Zur möglichst effektiven Umsetzung ist es vorteilhaft, wenn das Fluid möglichst fein zerstäubt zugeführt wird. Dann ist die Oberfläche, über welche ein Wärmeaustausch zwischen dem Abgas und der Flüssigkeit abläuft, regelmäßig besonders groß, so dass eine besonders effektive Umsetzung in den gasförmigen Zustand erfolgen kann. Außerdem ist eine fein zerstäubte Flüssigkeit in der Abgasströmung auch leichter beweglich, als größere Flüssigkeitstropfen. Von daher kann eine Durchmischung mit Hilfe der Wirbelstraße besser erfolgen, wenn eine Flüssigkeit fein zerstäubt zugeführt wird.
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Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Abgasbehandlungsvorrichtung, wenn die Abgasbehandlungsvorrichtung in der Umgebung der Zugabestelle einen durchströmten zweiten hydraulischen Durchmesser von zumindest 75 mm [Millimeter] und maximal 200 mm [Millimeter] aufweist.
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Der hydraulische Durchmesser ist eine spezielle Beschreibungsform für den Querschnitt eines durchströmten oder umströmten Objekts. Normalerweise werden Durchströmungsphänomene oder Umströmungsphänomene an rotationssymmetrischen bzw. an zylindrischen Körpern beschrieben. Mit Hilfe des hydraulischen Durchmessers ist es möglich, für komplexer gestaltete Körper einen entsprechenden rotationssymmetrischen bzw. zylindrischen Körper anzugeben, welcher dann zur Beschreibung der Strömungsphänomene verwendet werden kann. Die Effekte bei der Umströmung des komplexer geformten Körpers sind dann den Effekten bei der Umströmung eines rotationssymmetrischen bzw. zylindrischen Köpers mit dem angegebenen hydraulischen Durchmesser ähnlich. Der Fachmann kennt aus der geläufigen Fachliteratur die Grundlagen zur Berechnung des hydraulischen Durchmessers. Die erfindungsgemäße Abgasbehandlungsvorrichtung ist bevorzugt annähernd rotationssymmetrisch. In diesem Fall entspricht der tatsächliche Durchmesser der Abgasbehandlungsvorrichtung dem hydraulischen Durchmesser. Durch die Angabe des hydraulischen Durchmessers ist es allerdings auch möglich Abgasbehandlungsvorrichtungen mit anderen Querschnittsformen, beispielsweise Abgasbehandlungsvorrichtungen mit rechteckigem Querschnitt, geeignet zu beschreiben.
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Mit der Umgebung der Zugabestelle in der Abgasbehandlungsvorrichtung ist insbesondere der Bereich der Abgasbehandlungsvorrichtung gemeint, in welchem sich die Strömungsphänomene abspielen, welche für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung maßgeblich sind. Die Umgebung der Zugabestelle kann beispielsweise der Bereich von dem Stab bis hin zur Zugabestelle sein, wobei es auch möglich ist, dass jeweils ein Bereich in Strömungsrichtung vor dem Stab und in Strömungsrichtung hinter der Zugabestelle noch zur Umgebung der Zugabestelle einbezogen wird.
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Klar ist, dass der hier genannte hydraulische Durchmesser der Abgasbehandlungsvorrichtung sich insbesondere im Bereich der Zugabestelle durch den Vorsprung, bzw. den Rücksprung oder den Absatz verändern kann. Diese Veränderung wird bei der Definition des hier genannten zweiten hydraulischen Durchmessers der Abgasbehandlungsvorrichtung nicht berücksichtigt. Es wird der Querschnitt der Abgasbehandlungsvorrichtung betrachtet, der im Bereich der Zugabestelle ohne den Vorsprung bzw. den Rücksprung oder den Absatz vorliegt.
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Die Abgasbehandlungsvorrichtung ist vorzugsweise für Abgasmassenströme im Bereich von 1.500 kg/h [Kilogramm pro Stunde] bis 6.000 kg/h ausgelegt.
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Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Abgasbehandlungsvorrichtung auch, wenn die Abgasbehandlungsvorrichtung in der Umgebung der Zugabestelle einen durchströmten zweiten hydraulischen Durchmesser aufweist und der Stab (im Wesentlichen) einen ersten hydraulischen Durchmesser aufweist, wobei der erste hydraulische Durchmesser zumindest das 0,01-fache des zweiten hydraulischen Durchmessers und maximal das 0,15-fache des zweiten hydraulischen Durchmessers beträgt. Gerade, wenn der hydraulische Durchmesser des Stabs genau in diesem Bereich in Abhängigkeit des zweiten hydraulischen Durchmessers der Abgasbehandlungsvorrichtung gewählt ist, stellt sich die Wirbelstraße besonders ausgeprägt ein.
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Auch der Stab ist vorzugsweise zylindrisch geformt. Andere Formen des Stabes können mit Hilfe des ersten hydraulischen Durchmessers so beschrieben werden, wie spezielle Querschnittsformen der Abgasbehandlungsvorrichtung mit dem zweiten hydraulischen Durchmesser beschrieben werden können.
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Weiterhin vorteilhaft ist die Abgasbehandlungsvorrichtung dann, wenn der Stab in Strömungsrichtung einen ersten Abstand von der Zugabestelle aufweist und die Abgasbehandlungsvorrichtung in der Umgebung der Zugabestelle einen durchströmten zweiten hydraulischen Durchmesser aufweist, wobei der erste Abstand zumindest das 0,25-fache des zweiten hydraulischen Durchmessers beträgt und maximal dem zweiten hydraulischen Durchmesser entspricht. Mit dem Abstand ist vorzugsweise der Abstand von einer beliebigen Stelle des Stabs bin zu einem Zentrum der Zugabestelle gemeint. Das Zentrum der Zugabestelle kann insbesondere durch eine Austrittsöffnung, durch welche das Fluid in die Abgasbehandlungsvorrichtung eintritt, gekennzeichnet sein. Wenn die Zugabestelle einen Injektor aufweist, dann wird der erste Abstand vorzugsweise ausgehend von der Austrittsöffnung des Injektors gewesen.
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Wenn der erste Abstand wie angegeben in Abhängigkeit des zweiten hydraulischen Durchmessers definiert ist, bildet sich die Wirbelstraße in besonders vorteilhafter Weise aus.
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Auch vorteilhaft ist die Abgasbehandlungsvorrichtung, wenn der Stab senkrecht zur Strömungsrichtung einen zweiten Abstand von der Zugabestelle aufweist und die Abgasbehandlungsvorrichtung in der Umgebung der Zugabestelle einen durchströmten zweiten hydraulischen Durchmesser aufweist, wobei der zweite Abstand zumindest das 0,01-fache des zweiten hydraulischen Durchmessers und maximal das 0,3-fache des zweiten hydraulischen Durchmessers beträgt. Auch dieser Abstand ist zur Ausbildung der Wirbelstraße besonders vorteilhaft.
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Gemäß einer Weiterbildung der Abgasbehandlungsvorrichtung wird vorgeschlagen, dass ein Winkel zwischen einer Hauptachse der Zugabestelle und der Strömungsrichtung maximal 30° [Winkelgrad] beträgt. Die Hauptachse gibt die Hauptrichtung an, entlang welcher an der Zugabestelle der Abgasbehandlungsvorrichtung Reduktionsmittel zugeführt wird. Entlang der Hauptachse kann beispielsweise ein Injektor zur Zugabe des Fluids ausgerichtet sein. Damit das Fluid der Abgasströmung besonders vorteilhaft zugeführt werden kann, sollten die Hauptrichtung der Zugabestelle und die Strömungsrichtung durch die Abgasbehandlungsvorrichtung aufeinander treffen. Je kleiner der Winkel ist, umso gleichmäßiger verteilt. sich das Fluid in dem Abgas. Allerdings wird bei kleinen Winkeln zwangsläufig auch die Abdeckung in der Abgasbehandlungsvorrichtung durch die Zugabestelle größer, so dass das problematische Strömungsruhegebiet vergrößert wird. Dies liegt daran, dass bei einem kleineren Winkel der Absatz (bzw. der Vorsprung und/oder der Rücksprung) größer ausgebildet ist, um eine Einmündung der Zugabestelle in die Abgasbehandlungsvorrichtung realisieren zu können. Durch die Erfindung ist es nun möglich, die negative Wirkung des Strömungsruhegebiets auf die Ablagerungen zumindest teilweise aufzuheben. Von daher ist es im Rahmen der Erfindung vorteilhaft, wenn der Winkel zwischen der Hauptachse der Zugabestelle und der Strömungsrichtung maximal 30°, und vorzugsweise ungefähr 20° beträgt. Besonders bevorzugt ist, wenn der Winkel zwischen 15° und 25° liegt. So kann eine sehr gute Verteilung des Fluids im Abgas erreicht werden, wobei gleichzeitig die Ablagerungen des Fluids in der Abgasleitung besonders gering sind.
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Im Rahmen der Erfindung wird auch ein Fahrzeug aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine und zumindest eine Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß der hier vorliegenden Erfindung beansprucht, die zur Reinigung der Abgase der Verbrennungskraftmaschine eingerichtet ist. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um eine Baumaschine, einen Kran, ein Boot (als Überbegriff für Wasserfahrzeuge wie auch Schiffe, etc.), ein Schienenfahrzeug, ein Flugzeug oder dergleichen. Die Betriebsweise dieser Fahrzeuge mit zum Teil sehr konstanten Strömungsbedingungen fördert die konstante Ausbildung der Wirbelstraße, so dass die Verwendung der erfindungsgemäßen Abgasbehandlungsvorrichtung gerade für solche Fahrzeuge besonders bevorzugt ist.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
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1: eine Ausführungsvariante einer Abgasbehandlungsvorrichtung, und
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2: ein Fahrzeug aufweisend eine erfindungsgemäße Abgasbehandlungsvorrichtung.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Abgasbehandlungsvorrichtung 1 dargestellt, welche von einem Abgasstrom mit einer Strömungsrichtung 3 durchströmt wird. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 ist von der Wand 7 begrenzt. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 weist eine Zugabestelle 4 zur Zugabe eines Fluids (insbesondere eine Harnstoff-Wasser-Lösung) in die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 auf. Die Zugabestelle 4 beinhaltet einen Injektor 12, welcher der Abgasbehandlungsvorrichtung 1 das Fluid in Form eines Sprühkegels zuführt. Die Zugabestelle 4 bzw. der Injektor 12 bzw. der Sprühkegel weisen eine Hauptachse 22 auf. Die Hauptachse 22 hat zu der Strömungsrichtung 3 durch die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 einen Winkel 21. Im Bereich der Zugabestelle 4 ist ein Vorsprung 9 in die Abgasbehandlungsvorrichtung hinein und ein Rücksprung 10 aus der Abgasbehandlungsvorrichtung hinaus ausgebildet. Der Rücksprung 10 bildet eine Ausstülpung 13 in der Wand der Abgasbehandlungsvorrichtung 1. Zusammen wird durch den Vorsprung 9, den Rücksprung 10 und die Ausstülpung 13 der Absatz 6 ausgebildet, durch welchen sich bei einer Durchströmung der Abgasbehandlungsvorrichtung 1 in Strömungsrichtung 3 hinter dem Absatz 6 ein Strömungsruhegebiet 8 bildet. Der Vorsprung 9, der Rücksprung 10 und die Ausstülpung 13 sind zusammen (allein) mit der Wand 7 der Abgasbehandlungsvorrichtung 1 gebildet.
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In der Abgasbehandlungsvorrichtung 1 ist auch ein (einzelner) Stab 5 vorgesehen. Aufgrund der Durchströmung des Abgases mit der Strömungsrichtung 3 bildet sich an dem Stab 5 die Wirbelstraße 11 aus. Die Wirbelstraße 11 durchläuft das Strömungsruhegebiet 8 und sorgt so für eine besonders vorteilhafte Durchmischung des Fluids mit dem Abgas. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 hat im Bereich der Zugabestelle 4 einen zweiten hydraulischen Durchmesser 20. Der Stab 5 hat einen ersten hydraulischen Durchmesser 14. Der Stab 5 ist senkrecht zur Strömungsrichtung 3 in einem zweiten Abstand 19 von der Zugabestelle 4 angeordnet. Parallel zur Strömungsrichtung 3 ist der Stab 5 in einem ersten Abstand 18 von der Zugabestelle 4 angeordnet.
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2 zeigt ein Fahrzeug 15 aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine 2 und eine Abgasbehandlungsvorrichtung 1. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 weist eine Zugabestelle 4 zur Zugabe eines Fluids auf. Die Zugabestelle 4 beinhaltet vorzugsweise einen Injektor 12. Über den Injektor 12 und die Zugabestelle 4 kann beispielsweise Reduktionsmittel aus einem Reduktionsmitteltank 16 der Abgasbehandlungsvorrichtung 1 zugeführt werden. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 beinhaltet vorzugsweise auch einen SCR-Katalysator 17, in welchem das Abgas zusammen mit dem zugeführten Fluid umgesetzt werden kann.
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Der Stab bildet im Betrieb bevorzugt zu einem überwiegenden Anteil des Betriebes der Verbrennungskraftmaschine eine kármánsche Wirbelstraße aus, so dass eine verbesserte Durchmischung des Abgases mit dem Fluid erreicht und unerwünschte Ablagerungen im Bereich der Zugabestelle reduziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abgasbehandlungsvorrichtung
- 2
- Verbrennungskraftmaschine
- 3
- Strömungsrichtung
- 4
- Zugabestelle
- 5
- Stab
- 6
- Absatz
- 7
- Wand
- 8
- Strömungsruhegebiet
- 9
- Vorsprung
- 10
- Rücksprung
- 11
- Wirbelstraße
- 12
- Injektor
- 13
- Ausstülpung
- 14
- erster hydraulischer Durchmesser
- 15
- Fahrzeug
- 16
- Reduktionsmitteltank
- 17
- SCR-Katalysator
- 18
- erster Abstand
- 19
- zweiter Abstand
- 20
- zweiter hydraulischer Durchmesser
- 21
- Winkel
- 22
- Hauptachse