[发明专利]废气后处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种废气后处理装置。

背景技术

为了减少包含在内燃发动机的废气中的氮氧化物，用于选择性催化还 原(“SCR”)的方法对于空气过量地工作的内燃发动机被证实是有利的。 在该方法中，氮氧化物与氨一起在选择性催化器中转化成氮和水。催化转 化氮氧化物所需的还原剂取代氨而以尿素水溶液的形式在车辆中被携带 着，从该尿素水溶液中可通过尿素溶液的热解和水解以相应转化所需的量 释放出氨。尿素水溶液通过计量装置、尤其是计量阀经由排气管引进到还 原催化器中。废气可具有非常高的温度，该温度可处于700℃左右的范围内。 这对计量阀以及对还原剂在耐久性和稳定性方面提出了高要求。

根据现有技术已经公知，设置在热的排气管上的计量阀通过冷却回路 来主动冷却，例如借助于冷却水或还原剂来主动冷却。但该附加的主动冷 却回路与高的技术和经济投入相联系。

发明内容

本发明提出了一种废气后处理装置，用于对内燃发动机的排气系统中 的废气进行后处理，在该排气系统中设置有一个催化器，该催化器用于还 原该内燃发动机的废气的NOx成分，该废气后处理装置具有一个用于将还 原剂通过排气管引进到该催化器中的装置，其中，该装置包括一个计量阀， 该排气管被构造得用于减少热直接引入到该计量阀中和/或可使更多的热 量从该计量阀排出，其中，该排气管具有一个法兰，该计量阀被法兰连接 在该法兰上，为了保持该计量阀而设置有一个保持体，其中，在装配好的 状态中该排气管的法兰在一个与该计量阀的保持体接触的接触区域中构成 一个扁平的支座，用于接收一个散热的元件。

在根据本发明的废气后处理装置中，这样构造排气管，使得减少热直 接引入到计量阀中和/或可使更多的热量从计量阀排出。在此情况下优点在 于，废气后处理装置的对热敏感的部分、尤其是计量阀或计量阀的阀尖部 得到保护以避免废气热量流并且由此被动冷却，热量一加载对热敏感的构 件该热量就可尽可能快速地导出。提供主动冷却回路以有利的方式不再是 必需的，由此显著简化废气后处理装置。

在一个优选的进一步构型中，排气管具有一个法兰，计量阀被法兰连 接在该排气管的法兰上。计量阀由此以有利的方式不直接装在排气管上， 而是稍微向外错位。法兰优选以一个角度侧向伸出。由此，尤其是计量阀 的对热特别敏感的阀尖部与废气流间隔开并且不曝露于直接的废气流。

在一个特别有利的进一步构型中，在还原剂从计量阀到排气管中的流 入方向与排气管中的废气流动方向之间形成锐角。计量阀由此以一个锐角、 优选以40°至45°的角度通到排气管中，确切地说在废气流动方向上以所述 角度通到排气管中。在此情况下优点在于，计量阀、尤其是阀尖部得到保 护以避免直接的热加载，由此提供另一种被动冷却措施。

以有利的方式可这样构造法兰，使得废气流的在排气管的计量阀附近 区域中出现的再循环流可偏转。为此可特别优选法兰在计量阀附近区域中 具有特殊造型，例如可构造成鼓腹的，其中，拱曲面尤其是向外指向。由 此，再循环流不再直接在朝阀尖部的方向上指向，而是可通过法兰的造型 偏离，由此，再循环流的主流被迫不靠近阀尖部或从阀尖部偏离。也可设 置一个屏蔽元件、例如呈几何屏障的形式的屏蔽元件，以便使热的再循环 流不靠近阀尖部。特别优选屏蔽元件构造成绕阀尖部呈圆形突缘状。但其 它合适的几何形状也可以。

但如果热量、例如再循环流的剩余热量逆着还原剂的流入方向通过阀 尖部向上在朝阀插头的方向上侵入到计量阀中，则可提出可实现热量尽可 能迅速地从阀体排出的装置。在此涉及被动冷却装置，这种被动冷却装置 从计量阀获取热量并且将该热量释放给冷却体。优选计量阀可至少区域地 由具有高导热能力的材料包覆。特别优选计量阀在阀颈部上由散热板包覆， 以便可实现热量有效且迅速地从计量阀排出。也可设置一个紧贴靠在阀颈 部上的用具有高导热能力的材料制成的涨圈，例如金属如铜、铜绞线或类 似物。也可考虑使用石墨。