軸K2的流動方向S盡可能遠的導向到所述通道20的末端，所述通道20或者所述導流元件2具有某一長度L2，從而使氣流中即使位于最外部的部分也能夠沿著徑向向外偏轉。
[0031]沿著徑向偏轉的排氣流被聚集到凸起14內，所述凸起14是由殼體11的至少一部分沿徑向凸出所述進入口 12而形成的。所述導流元件2的入口 22被設置在所述凸起14內。所述入口 22是由形成在所述通道壁21上的一個或者多個開口而形成的。所述開口的總和對應于入口截面E22 (圖4)。根據圖示的實施方式，所述開口處設有刀片或者葉片，以產生圍繞通道軸K2的旋流。所述凸起14上位于入口 22的區域設有用以將添加物沿著噴射方向E進行噴射的噴射裝置6。
[0032]根據圖1所示的實施方式，所述添加物在所述通道20內被從噴射方向E向通道軸K2方向偏轉。所述入口 22設有入口截面E22，其中一個靜態混合器3安裝在該入口截面E22中，且添加物被噴射、穿過所述靜態混合器3。
[0033]根據圖2所示的實施方式，所述噴射方向E與所述通道軸K2是同軸的或者至少相互平行。在圖2中，上游轉化殼體5位于所述殼體11內且位于所述導流元件2的上游，且所述上游轉化殼體5內設有上游基體51。
[0034]這兩個轉化殼體4、5被分別插入所述殼體11的進入口 12以及排出口 13中。所述基體41、51被設置為與所述中心進入軸M12以及中心輸出軸M13均同軸。
[0035]圖3的示意圖顯示了長度L2所需要的值是如何決定的。為了使整個排氣流或者氣流的每一部分在進入進口 12之后均能夠沿徑向偏轉，所述通道20的通道壁21沿徑向凸出所述中心進入軸M12的長度需要大于所述進口 12的半徑R12或者所述上游基體51的半徑R51。考慮到通道軸K2與中心輸出軸M13之間具有角度a，長度L2必須至少大于等于半徑R51/sin a。根據上游轉化殼體5的直徑與上游基體51的直徑或者所應用的構造幾何的關系，將長度L2設置為大于半徑R12/sin a也許是足夠的。
[0036]圖4顯示了沿圖2中的剖面A-A’，但未包括基體51。其中，顯示出了彎曲的通道壁21。所述通道壁21在中心輸出軸M13的方向上靠近所述出口 23的整個出口截面A23。所述出口截面A23的半徑在這種情況下對應于下游基體41的半徑R41。形成所述入口 22的開口的總和對應于所述入口截面E22。
[0037]圖5顯示了混合器3位于所述通道20內且位于開口 12下游的一種實施方式。所述開口 12被構造成摩擦形態，其中所述通道壁21的底部區域沿徑向被向內或者向外彎折呈像葉片狀的搭接部。
[0038]在圖6中，開口呈圓錐狀。在圖7中，用開孔P代替開槽來作為入口 22，其中開孔的總和形成所述入口截面E22。
[0039]通過這種混合方式，這兩個基體41、51也可以被安排在多種位置。在圖8中，這兩個基體41、51沿軸向平行排列，因此中心進入軸M12與中心輸出軸M13相互平行。在圖9中，這兩個基體41、51的中心軸以呈30°的角度b排列。該角度b可以在0°與180°之間變化，其中0°對應于圖1及圖2所示的實施方式，180°對應于圖10的實施方式。
【主權項】
1.一種混合腔(I)用以將添加物混合到內燃發動機的排氣系統中， (a)包括單一部分或者多部分的殼體(11)，所述殼體包括具有流動截面(S12)以及中心進入軸(M12)的排氣的進入口(12)以及位于所述進入口(12)下游且包括具有流動截面(S13)以及中心輸出軸(M13)的排氣的排出口(13)，其中 (b)在所述殼體(11)內設置有位于這兩個進入口、排出口(12、13)之間的導流元件(2)， (c)所述導流元件(2)是管狀的且形成有具有通道軸(K2)的至少一個通道(20)，所述通道設有通道壁(21)以及設有至少一個入口(22)與一個出口(23)，整個排氣流在平行于所述通道軸(K2)的流動方向(S)上被所述通道導向到具有出口截面(A23)的所述出口(23)，其中 (d)所述流動方向(S)相對于所述中心輸出軸(M13)在角度a為20°至80°的區間內偏轉， 其特征在于: 下游基體(41)在所述中心輸出軸(M13)的方向上被設置為靠近所述出口(23)，所述下游基體(41)設有對應于所述出口截面(A23)的基體截面(S23)。2.根據權利要求1所述的混合腔(I)，其特征在于:所述出口截面(A23)垂直于所述中心輸出軸(Ml3 )，所述出口截面(A23 )最多比所述排出口( 13 )的流動截面(S13 )小20%。3.根據權利要求2所述的混合腔(1)，其特征在于:所述通道壁(21)直接或者間接通過所述出口截面(A23 )與所述下游基體(41)實現流體連通，所述通道壁(21)及/或所述下游基體(41)之間的距離最多為8毫米。4.根據前述任一權利要求所述的混合腔(I)，其特征在于:所述導流元件(2)設有具有入口截面(E22)的入口(22)，所述入口(22)位于所述通道軸(K2)的方向的上游且與所述出口(23)相對，所述入口截面(E22)比出口截面(A23)小10%至70%。5.根據前述任一權利要求所述的混合腔(I)，其特征在于:所述通道(20)設有沿所述通道軸(K2)且以所述中心輸出軸(M13)為起點的長度(L2)，所述長度(L2)對應于所述進入P (12)的半徑(R12)除以sin a的至少70%。6.根據前述任一權利要求所述的混合腔(1)，其特征在于:還包括位于所述進入口(12)上游的基體(51)，所述通道(20)設有沿所述通道軸(K2)且以所述中心輸出軸(M13)為起點的長度(L2)，所述長度(L2)至少對應于所述基體(51)的半徑(R51)除以sin a，例如 L2 ^ R51/sin a。7.根據前述任一權利要求所述的混合腔(I)，其特征在于:所述殼體(11)設有相對于中心進入軸(M12)沿徑向凸伸超過流動截面(S12、S13)的凸起(14)，所述凸起至少部分形成了所述通道(20)或者所述通道(20)至少部分凸伸入所述凸起內。8.根據前述任一權利要求所述的混合腔(1)，其特征在于:還包括在流動方向上位于所述入口(22)的上游且安裝在所述通道(20)上的噴射裝置(6)，以及靠近所述入口(22)及/或位于所述通道(20 )內的一個或者多個混合器(3 )，用以混合被噴射入所述混合腔(I)內的添加物。9.根據前述任一權利要求所述的混合腔(I)，其特征在于:還包括位于所述凸起(14)或者所述導流元件(2)上的噴射裝置(6)，所述噴射裝置(6)在噴射方向(E)上將所述添加物導引入所述導流元件(2)內，所述噴射方向(E)相對于所述通道軸(K2)最多呈90°。10.根據前述任一權利要求所述的混合腔(I)，其特征在于:所述上游基體(51)被設置在所述上游轉化殼體(5)內，所述上游轉化殼體位于所述進入口(12)的上游，所述上游基體(51)與所述入口( 22 )實現流體連接。11.根據前述任一權利要求所述的混合腔(I)，其特征在于:所述中心進入軸(M12)與所述中心輸出軸(M13)被設置為相互平行、或者相互同軸、或者以角度b為10°至170°的區間內相互交叉。12.根據前述任一權利要求所述的混合腔(I)，其特征在于:所述進入口( 12)以及所述排出口(13)被設置為在所述中心進入軸(M12)的方向上一個位于另一個之后，或者在相比于所述中心進入軸(M12)的徑向上至少部分相鄰。13.根據前述任一權利要求所述的混合腔(I)，其特征在于:所述通道的半徑(R2)從所述入口(22)至所述出口(23)連續增大，所述通道(20)被所述通道壁(21)圍繞，在流動方向上位于所述入口(22)下游的通道壁(21)是封閉的、或者未開孔的、或者開孔的。14.一種具有前述任一權利要求所述的混合腔(I)的系統以及用于內燃發動機的排氣系統。15.一種通過基體(41)將排氣流與添加物進行混合的方法，所述基體設有通道結構且位于中心輸出軸(M13)的方向上， 其特征在于: 整個排氣流與添加物的混合氣流沿著流動方向被直接導向所述基體(41 )，所述流動方向相對于所述中心輸出軸(M13)在角度a為20°至80°的區間內偏轉。
【專利摘要】本發明涉及一種用以將添加物混合到內燃發動機的排氣系統中的混合腔（1），包括單一部分或者多部分的殼體（11），所述殼體包括具有流動截面（S12）以及中心進入軸（M12）的排氣的進入口（12）以及位于所述進入口（12）下游且包括具有流動截面（S13）以及中心輸出軸（M13）的排氣的排出口（13），位于所述殼體（11）內且設置在這兩個進入口、排出口（12、13）之間的導流元件（2），所述導流元件（2）是管狀的且形成有具有通道軸（K2）的至少一個通道（20），所述通道設有通道壁（21）以及設有至少一個入口（22）與一個出口（23），整個排氣流在平行于所述通道軸（K2）的流動方向（S）上被所述通道導向到具有出口截面（A23）的所述出口（23），所述流動方向（S）相對于所述中心輸出軸（M13）在角度a為20°至80°的區間內偏轉。所述混合腔應當被設計與提供為一種整體長度較小、能夠提高排氣與添加物在基體表面的分布以及同時避免添加物結晶。為此，下游基體（41）在所述中心輸出軸（M13）的方向上被設置為靠近所述出口（23），所述下游基體（41）設有對應于所述出口截面（A23）的基體截面（S23）。
【IPC分類】F01N3/28
【公開號】CN105229272
【申請號】CN201480026062
【發明人】J·格萊茵, F·特雷斯, A·朗
【申請人】天納克有限責任公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2014年8月5日
【公告號】DE202013006962U1, US20150354432, WO2015018849A1