[发明专利]用于还原剂的喷射模块

说明书

本发明涉及一种用于将还原剂喷射到内燃机的排气系(2)中的喷射模块(1)，其中，所述喷射模块(1)具有喷射盘(5)，喷射盘具有用于配量地释放还原剂的两个喷射孔(7)。所述喷射孔(7)这样地取向，使得通过所述喷射孔(7)喷出的还原剂射束(9)部分重叠。所述两个喷射孔(7)构造为所述喷射盘(5)中的钻孔并且分别具有纵轴线(8,8’)，其中，所述喷射孔(7)的纵轴线(8,8’)不相交。

技术领域

本发明涉及一种喷射模块，如该喷射模块优选被用于将还原剂引入到机动车或者说内燃机的排气系中。

背景技术

当燃料在内燃机中燃烧时，总是形成氮氧化物，该氮氧化物在废气流中被导出。为了减少这些氮氧化物，将液态还原剂，例如尿素水溶液通过配量单元喷射到乘用车或载重车的排气管中。随后，还原剂在SCR催化器(selective catalytic reduction)中与氮氧化物反应并且将该氮氧化物还原成氮气和水。对于可靠的作用而言，还原剂与废气的良好混合是不可缺少的，其方式是：将还原剂以相应的喷雾形式引入到排气系中。这些喷雾必须在形状和深度上匹配排气系统的几何形状。为了实现这一点，已知不同的雾化机构，其中，区分紊流式雾化器和涡流式雾化器。通常，在此追求小的液滴尺寸，以便确保废气与还原剂的良好混合。然而，也可以得到要求较大液滴的应用情况，因为这些液滴可以更深地侵入到废气流中，而不快速减速并且由于流动被偏转。然而，这样的还原剂射束具有以下缺点：释放的喷雾锥仅具有窄的角度并且不能在宽的均匀角度中释放。在将燃料或水配量到内燃机的燃烧室中或排气系统中时，类似的问题也是已知的。

由公开文献DE 10 2014 210 638 A1已知喷射模块和具有喷射模块的排气系，该喷射模块具有喷射板，该喷射板具有用于还原剂的两个喷射孔。在此，所述孔这样地取向，使得还原剂射束在模块外相交，使得产生紊流流动，该紊流流动导致宽的、充满空间的喷雾。然而，不能产生具有大的侵入深度的较大液滴，使得喷射阀不是最优地适用于这样的应用。

发明内容

因此，本发明的任务是，产生具有较大液滴的喷雾，所述液滴在空间中以大的角度传播，其中，喷雾锥应同时具有均匀的质量分布。

根据本发明的喷射模块具有以下优点：通过喷射孔的布置可以实现还原剂在喷射到排气系中时的均匀制备，其中，同时实现较大的液滴尺寸和大的侵入深度。为此，喷射模块具有喷射盘，该喷射盘具有用于配量地释放还原剂的两个喷射孔，其中，喷射孔这样地取向，使得通过喷射孔喷出的还原剂射束部分重叠。为此，两个喷射孔构造为喷射盘中的钻孔，其中，这些钻孔分别具有一个纵轴线，并且喷射孔的纵轴线不相交。

通过喷射孔喷出的还原剂射束由于纵轴线的布置仅部分重叠，使得对应的还原剂射束的仅一部分彼此影响并且从而形成紊流流动。这主要在靠近喷射模块的纵轴线导致紊流流动并且从而导致还原剂与相应地小的液滴的良好涡流，而在边缘区域中存在较大的液滴，所述较大的液滴具有到排气系中的大的侵入深度。因此，同时实现了，还原剂射束保持较尖锐地被限界，使得还原剂被引入到排气系的所希望的空间区域中并且不会不受控地例如在排气系的壁上被分离。

在第一有利构型中，喷射孔在喷射盘内至少部分地重叠。通过喷射孔在其位置上相对彼此的精确取向，因此可以非常精确地调整所希望的作用，其中，通过相交区域的形状和大小可以调整精确的特性。

在另一有利构型中，喷射孔构造为具有垂直于纵轴线的圆形横截面的柱形钻孔。在另一有利的构型中，喷射孔垂直于其纵轴线具有椭圆形或矩形横截面。通过喷射孔的该构型可以有针对性地影响还原剂射束的形状，例如通过矩形横截面，而具有圆形横截面的喷射孔能够成本低且快速地制造。

在另一有利构型中，喷射孔的横截面垂直于其纵轴线沿还原剂的通流方向减小。由此可以在喷射孔内实现流动加速并且从而实现还原剂从喷射孔的较高的喷出速度，这导致更强的涡流或者导致还原剂进一步侵入到排气系中。