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Patent Searching and Data


Title:
EXHAUST GAS SYSTEM FOR A COMBUSTION ENGINE, FLANGE PLATE OR BEARING BUSH, EXHAUST MANIFOLD, VEHICLE AND METHOD FOR OPERATING AN EXHAUST GAS SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/034277
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an exhaust gas system for a combustion engine, comprising an exhaust gas inlet, an exhaust gas conduit, and an exhaust gas outlet, such that exhaust gas produced in the combustion engine during the combustion operation is introduced via the exhaust gas inlet into the exhaust gas system, passes through the exhaust gas conduit in the main through flow direction, and exits from the exhaust gas conduit via the exhaust gas outlet, at least one fluid outlet for introduction of a fluid, in particular a reduction fluid, being provided inside the exhaust gas conduit. The invention further relates to a flange plate, to a bearing bush, and to an exhaust manifold. Lastly, the invention also relates to a vehicle and to a method for operating an exhaust gas system. It is essential that, with the aid of at least one mixer disc, a front edge vortex system is produced in a targeted manner inside the exhaust gas conduit, by means of which particularly efficient blending with the fluid is possible.

Inventors:
RUSCHEWEYH HANS (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/000389
Publication Date:
February 21, 2019
Filing Date:
August 03, 2018
Export Citation:
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Assignee:
RUSCHEWEYH CONSULT GMBH (DE)
International Classes:
F01N3/28; F01N3/20
Foreign References:
DE102014205782A12014-12-11
DE102011018569A12012-10-31
DE102008001212A12009-10-22
DE102009046280A12011-05-12
EP2865861A12015-04-29
US20110107743A12011-05-12
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
HEIDLER, Philipp (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Abgasanlage (4) für einen Verbrennungsmotor (3), umfassend

- einen Abgaseintritt (5),

- eine Abgasführung (6) und

- einen Abgasauslass (7) ,

so dass im Verbrennungsmotor (3) während des Verbrennungsbetriebs entstehendes Abgas über den Abgaseintritt (5) in die Abgasanlage (4) eingeführt wird, die Abgasführung (6) in Hauptdurchströmungsrichtung (B) passiert und über den Abgasauslass (7) aus der Abgasführung (6) austritt,

wobei innerhalb der Abgasführung (6) wenigstens ein Fluidauslass (1 1 ) zur Einbringung eines Fluids, insbesondere eines Reduktionsfluids, vorhanden ist,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t,

dass wenigstens eine Mischerscheibe (13) zur Erzeugung eines Vorderkantenwirbelsystems (14) innerhalb der Abgasführung (6) vorhanden ist,

dass der wenigstens eine Fluidauslass (1 1 ) leeseitig zu der wenigstens einen Mischerscheibe (1 3) angeordnet ist, und

dass der wenigstens eine Fluidauslass (11 ) derart zu der Mischerscheibe (13) positioniert ist, dass das aus der Mischerscheibe (1 3) austretende Fluid in das von der Mischerscheibe (13) erzeugte Vorderkantenwirbelsystem (14) zur Durchmischung mit dem die Abgasführung in Hauptdurchströmungsrichtung (B) durchströmenden Abgas eintritt.

2. Abgasanlage (4) gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass die wenigstens eine Mischerscheibe (13)

- in einem spitzen Winkel (a) zur Hauptdurchströmungsrichtung (B) angeordnet ist und/oder

- derart in der Abgasführung (6) positioniert ist, dass das von ihr im Abgas erzeugte Vorderkantenwirbelsystem (14) von einem Innenwandbereich der Abgasführung (6) zur Querschnittsmitte (M) der Abgasführung (6) hin gerichtet ist.

3. Abgasanlage (4) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Öffnung des Fluidauslasses (11) im erzeugten Vorderkantenwirbelsystem (14) positioniert ist und/oder dass die Auslassöffnung des Fluidauslasses (11) quer zur Hauptdurchströmungsrichtung (B) auf Höhe der Mischerscheibe (13) positioniert ist.

4. Abgasanlage (4) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Mischerscheibe (13) wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:

- sie ist eine plane Scheibe;

- sie weist eine kreisförmige, elliptische, ovale, vieleckige, insbesondere dreiecksförmige oder rautenförmige, Kontur auf;

- sie ist, zumindest bezüglich ihres Kantenverlaufs, symmetrisch zur Hauptdurchströmungsrichtung (B) ausgebildet,

- sie ist unsymmetrisch ausgebildet;

- sie umfasst eine dreidimensionale Verformung, insbesondere in Form eine Krümmung oder Abwinkelung in ihrer Fläche;

- sie ist mithilfe einer Versteilvorrichtung gegenüber der Abgasführung (6) verstellbar, insbesondere verschiebbar und/oder verdrehbar und/oder verkippbar.

5. Abgasanlage (4) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch geken nzeichnet,

dass die Mischerscheibe (13) eine integrierte Fluidführung (12) aufweist, wobei die Mischerscheibe (13) insbesondere doppelwandig mit zwei Mischerscheibenwänden (13A, 13B) ausgebildet ist und wenigstens teilweise die integrierte Fluidführung (12) in einem Zwischenraum (15) zwischen den beiden Mischerscheibenwänden (13A, 13B) aufweist.

6. Abgasanlage (4) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Abgasanlage (4) einen Abgaskrümmer (8) umfasst, und dass die wenigstens eine Mischerscheibe (13) im Bereich des Abgaskrümmers (8) angeordnet ist, insbesondere derart, dass die Mischerscheibe (13) in Hauptdurchströmungsrichtung (B) zu einer Innenkrümmung (29) des Abgaskrümmers (8) geneigt ist

7. Abgasanlage (4) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch geken nzeichnet,

dass der Fluidauslass (11) wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:

- der Fluidauslass (11) ist derart ausgebildet, dass die Hauptaustrittsrichtung (C) des Fluids in einem Winkel von 0° bis 90° zur Hauptdurchströmungsrichtung (B) liegt;

- der Fluidauslass (11) ist derart ausgebildet, dass die Austrittsrichtung (C) des Fluids zumindest teilweise direkt auf die wenigstens eine Mischerscheibe (13) gerichtet ist;

- der Fluidauslass (11) ist derart ausgebildet, dass die Austrittsrichtung (C) des Fluids ausschließlich in Richtung von der Mischerscheibe (13) weg gerichtet ist;

- der Fluidauslass (11) ist eine Düse, insbesondere eine Mehrphasendüse

8. Abgasanlage (4) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der wenigstens einen Mischerscheibe (13) mehrere Fluidauslässe (11) zugeordnet sind, insbesondere ausschließlich zwei, wobei es bevorzugt ist, wenn jeweils einer der zwei Fluidauslässe (11) jeweils einem der zwei von der Mischerscheibe (13) erzeugten Vorderkantenwirbel (14A, 14B) zugeordnet ist.

9. Abgasanlage (4) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass, insbesondere ausschließlich, zwei Mischerscheiben (1 3) vorhanden sind, wobei die, insbesondere ausschließlich, zwei Mischerscheiben (13) vorzugsweise wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweisen:

- sie sind parallel zueinander angeordnet;

- sie sind in einem Winkel (ß) verkippt zueinander angeordnet;

- sie sind quer zur Hauptdurchströmungsrichtung (B) auf gleicher Höhe angeordnet;

- sie sind in Hauptdurchströmungsrichtung (B) zumindest teilweise hintereinander versetzt angeordnet;

- jeder Mischerscheibe (13) ist jeweils wenigstens ein Fluidauslass (1 1 ), insbesondere eine Auslassdüse, zugeordnet;

- sie sind hinsichtlich Größe und Form identisch.

10. Abgasanlage (4) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die wenigstens eine Mischerscheibe (13) über eine Befestigungseinrichtung innerhalb der Abgasführung (6) angeordnet ist, wobei die Befestigungseinrichtung wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:

- sie umfasst eine durch eine Wandung der Abgasführung (6) geführte Strebe (16), wobei die wenigstens eine Mischerscheibe (1 3) mit der Strebe (16) verbunden ist;

- sie umfasst wenigstens ein Abstützelement, welches zur Anlage an einer Innenwandung der Abgasführung (6) ausgebildet ist, und ein Halteelement, über das die wenigstens eine Mischerscheibe (13) mit dem wenigstens einen Abstützelement verbunden ist;

- sie umfasst eine Lagerhülse (18), in deren Innenbereich die Mischerscheibe (13) gelagert und über ein Halteelement (1 7) mit der Lagerhülse (18) verbunden ist;

- sie umfasst ein Flanschblech (21 ) mit einer Durchgangsöffnung (38), wobei die wenigstens eine Mischerscheibe (1 3) auf Höhe der Durchgangsöffnung (38) positioniert ist und über ein Halteelement (1 7) mit dem Flanschblech (21 ) verbunden ist;

- die Befestigungseinrichtung ist über ein Schweiß-, Klemm- und/oder Formschlussverbindung im Wesentlichen ortsfest mit der Abgasführung (6) verbunden;

1 1 . Flanschblech (21 ) oder Lagerhülse (18) mit wenigstens einer Mischerscheibe (13) zur Verwendung in einer Abgasanlage (4) gemäß den vorhergehenden Ansprüchen.

12. Abgaskrümmer mit wenigstens einer Mischerscheibe für eine Abgasanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.

1 3. Fahrzeug (1 ), insbesondere selbstfahrendes Fahrzeug (1 ), mit

- einem Verbrennungsmotor (3),

- einem Chassis,

- einer an den Verbrennungsmotor (3) angeschlossenen Abgasanlage (4),

- einem Fluidtank (26) für ein Reduktionsmittel, und

- einem mit dem Fluidtank (26) verbundenen und in den Innenraum der Abgasanlage (4) mündenden Fluidauslass (1 1 )

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass es eine Abgasanlage (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 mit wenigstens einer Mischerscheibe (13) aufweist.

14. Verfahren zum Betrieb einer Abgasanlage (4), besonders gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, eines Verbrennungsmotors (3), insbesondere eines selbstfahrenden Fahrzeugs (1 ), umfassend die Schritte:

a) Antreiben (33) eines Verbrennungsmotor (3)s durch Verbrennen eines Treibstoffs, insbesondere zum Antreiben einer Kurbelwelle;

b) Sammeln (34) und Führen des im Schritt a) entstehenden Abgases in einer Abgasanlage (4); c) Erzeugen (35) eines im Wesentlichen statischen Vorderkantenwirbelsystems (14) mit wenigstens einer Mischerscheibe (13);

d) Einbringen (36) eines Fluids in das Vorderkantenwirbelsystem (14);

e) Vermischen (37) des Fluids mit dem Abgas in dem Vorderkantenwirbelsystem (14).

15. Verfahren gemäß Anspruch 14,

dadurch geken nzeich net,

dass es wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:

- das Erzeugen (35) des Vorderkantenwirbelsystems (14) erfolgt derart, dass der Vorderkantenwirbel (14A, 14B) aus Richtung der Innenwand der Abgasführung (6) kommend zur Querschnittsmitte (M) der Abgasführung (6) hin gerichtet ist;

- ein Verstellen der Relativlage der wenigstens einen Mischerscheibe (13) erfolgt relativ zu einer Innenwand der Abgasanlage (4);

- das Erzeugen (33) des Vorderkantenwirbelsystems (14) erfolgt in einem Abgaskrümmer (8).

Description:
ABGASANLAGE FÜR EINEN VERBRENNUNGSMOTOR, FLANSCHBLECH ODER LAGERHÜLSE, ABGASKRÜMMER, FAHRZEUG SOWIE VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER ABGASANLAGE

[0001 ] Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor, ein Flanschblech, insbesondere Dichtungsblech, eine Lagerhülse, einen Abgaskrümmer, ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasanlage.

[0002] Beim Betrieb von Verbrennungsmotoren kommt es naturgemäß zur Entstehung von Abgasen. Insbesondere für Fahrzeuge erhöhen die Gesetzgeber in den letzten Jahrzehnten jedoch stetig die Auflagen für maximal zulässige Emissionsgrenzwerte, beispielsweise insbesondere hinsichtlich des NOx-Gehaltes. Um den gesetzlichen Anforderungen gerecht zu werden, ist es daher bereits bekannt und verbreitet, in der Abgasanlage modernerer Fahrzeuge den Zusatz eines Fluids, beispielsweise eines Reduktionsmittels, insbesondere beispielsweise in Form einer wässrigen Harnstofflösung, einer Ammoniumhydroxid-Lösung oder in Form von gasförmigem Ammoniak etc., vorzusehen, um auf diesem Wege chemisch den Anteil unerwünschter Abgasbestandteile, beispielweise den NOx-Gehalt im Abgas durch Reduktion, im Rahmen geeigneter Abgasbehandlungsverfahren zu verringern. So werden beispielsweise mit dem sogenannten SCR-Verfahren (selective katalytic reduction) bereits gute aber, insbesondere im Hinblick auf zukünftige gesetzliche Bestimmungen, noch nicht ausreichende Ergebnisse erhalten. Verbesserungsbedürftig scheint dabei insbesondere der Vermischungsvorgang zwischen dem zugesetzten Fluid und dem Abgas zu sein, um die Effizienz dieser Abgasbehandlungsverfahren noch zu verbessern.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Möglichkeit anzugeben, in einer Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor die Vermischung des Abgases mit einem innerhalb der Abgasanlage dem Abgas zugesetzten Fluid möglichst zu verbessern. [0004] Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor, einem Flanschblech, insbesondere einem Dichtungsblech, einer Lagerhülse, einem Abgaskrümmer, einem Fahrzeug sowie einem Verfahren zum Betrieb einer Abgasanlage gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0005] Wesentliche Elemente einer gattungsgemäßen Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor sind eine Abgasführung mit einem Abgaseintritt und einem Abgasauslass. Über den Abgaseintritt wird das während des Verbrennungsbetriebes des Verbrennungsmotors entstehende Abgas der Abgasführung zugeführt. Über den Abgasauslass tritt das Abgas dagegen aus der Abgasführung wieder aus, üblicherweise in die Außenumgebung. Zwischen dem Abgaseintritt und dem Abgasauslass passiert das Abgas die Abgasführung in Richtung einer sogenannten Hauptdurchströmungsrichtung, die die wesentliche Durchströmungsrichtung des Abgases durch die üblicherweise nicht geradlinig verlaufende Abgasführung zwischen dem Abgaseintritt und dem Abgasauslass bezeichnet. Dies bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung somit gerade nicht, dass das Abgas die Abgasführung ausschließlich geradlinig und in Richtung der Hauptdurchströmungsrichtung passiert. Mit der Bezeichnung„Hauptdurchströmungsrichtung" wird vielmehr zum Ausdruck gebracht, dass das Abgas durchaus lokal und/oder partiell innerhalb der Abgasführung, beispielsweise aufgrund von Turbulenzen und Strömungsablösungen aber insbesondere auch aufgrund der nachstehend noch näher beschriebenen wenigstens einen Mischerscheibe, abweichend zur Hauptdurchströmungsrichtung innerhalb der Abgasführung bewegt wird. Wesentlich ist somit, dass die über die Abgasführung hinweg gesehene globale Orientierung des Abgases jedoch von dem Abgaseintritt hin zum Abgasauslass orientiert ist. Üblicherweise ist die Abgasführung als ein längserstrecktes Rohrleitungssystem ausgebildet. Die Hauptdurchströmungsrichtung verläuft im Wesentlichen entlang der Zentrallängsachse der Rohre. Ein weiteres wesentliches Element der erfindungsgemäßen Abgasanlage liegt in wenigstens einem Fluidaus- lass innerhalb der Abgasführung, der zur Einbringung eines Fluids in den Innenraum der Abgasführung, insbesondere eines Reduktionsfluids, vorgesehen ist. Der Fluidauslass, beispielsweise in Form einer Düse, ist über eine geeignete Leitung mit einem Fluidreservoir, welches außerhalb der Abgasanlage angeordnet ist, beispielsweise in an sich im Stand der Technik bekannter Weise, verbunden. Ein typisches hier verwendetes Fluid ist beispielsweise eine Ammoniumhydroxid- oder Harnstofflösung.

[0006] Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht nun darin, dass die Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor erfindungsgemäß ferner wenigstens eine Mischerscheibe zur Erzeugung eines Vorderkantenwirbelsystems innerhalb der Abgasführung aufweist. Die wenigstens eine Mischerscheibe bezeichnet somit ein speziell für den Vermischungsvorgang zwischen dem Abgas und dem Fluid vor- gesehenes Funktionsbauteil, über das gezielt ein lokal im Wesentlichen stabiles Wirbelsystem in Form eines Vorderkantenwirbelsystems innerhalb der Abgasführung erzeugt wird. Ein Vorderkantenwirbel bezeichnet dabei einen Wirbel, der durch das Entlangströmen des Abgases an einer Kante oder mehreren Kanten in einem Winkel zur Hauptdurchströmungsrichtung verlaufenden Kante der wenigstens einen Mischerscheibe entsteht. Dieses an sich bekannte Phänomen ist darauf zurückzuführen, dass beim schrägen Anströmen (Anströmen unter einem Anströmwinkel α zur Flächenebene des Deltaflügels) einer Mischerscheibe die Strömung an der Kante der Fläche abreißt und dadurch ein Unterdruckgebiet auf der Rückseite der Mischerscheibe erzeugt wird. Dadurch rollte sich die Strömung ein und erzeugt im Strömungsweg einen stationären Wirbel. Wird die Mischerscheibe mit einer Spitze schräg zur Anströmrichtung angestellt und weist sie von der Spitze ausgehend zwei auseinanderlaufende Kanten auf, können an diesen beiden Kanten zwei zueinander gegenläufige Strömungswirbel erzeugt werden. Dieses Wirbelpaar wird auch als Vorderkantenwirbelsystem bezeichnet. Die erzeugten Vorderkantenwirbel können sich bevorzugt gegenseitig durchdringen, was erfindungsgemäß bevorzugt zum Durchmischen genutzt wird. Dadurch, dass mit der in die Abgasführung eingebrachten wenigstens einen Mischerscheibe erfindungsgemäß ein Vorderkantenwirbelsystem innerhalb der Abgasführung erzeugt wird, kann die Vermischung des Abgases mit dem Fluid unter zuverlässigen und im Wesentlichen reproduzierbaren Vermischungsbedingungen durchgeführt werden. Der wenigstens eine Fluidauslass ist dazu leeseitig zu der wenigstens einen Mischerscheibe angeordnet. Der Fluidauslass befindet sich somit erfindungsgemäß in räumlicher Nähe zu der Mischerscheiben. Idealerweise erfolgt die Ausrichtung des Düsenstrahls aus dem Fluidauslass derart, dass der wandnahe Düsenstrahl (d.h. der der Kanalwand der Abgasführung jeweils nächstliegende Bereich des Düsenstrahls) mindestens parallel zur Kanalinnenwand der Abgasführung in diesem Bereich oder mit einem Winkel ε zum Kanalinneren geneigt ausgerichtet ist. In Bezug auf einen Kanalquerschnitt der Abgasführung senkrecht zur Durchströmungsrichtung ist die Mischerscheibe bevorzugt mit einem Faktor von 0,05 bis 0,3 und insbesondere von 0,1 bis 0,2 der Länge der Mischerscheibe von der Kanalinnenwand der Abgasführung beabstandet, insbesondere vollständig umlaufend. Ergänzend oder alternativ ist der Fluidauslass in Bezug auf die Länge der Mischerscheibe bevorzugt derart leeseitig zur Mischerscheibe angeordnet, dass er auf Höhe eines Randbereiches der Mischerscheibe in einer Ebene quer zur Hauptdurchströmungsrichtung der Abgasführung gesehen im Bereich eines Faktors von 0,02 bis 0,2 und insbesondere von 0,05 bis 0,1 5 der Länge der Mischerscheibe liegt. Konkret ist der wenigstens eine Fluidauslass derart zu der wenigstens einen Mischerscheibe positioniert, dass das aus der Mischerscheibe austretende Fluid in das von der wenigstens einen Mischerscheiben erzeugte Vorderkantenwirbelsystem zur Durchmischung mit dem die Abgasführung in Hauptdurchströmungsrichtung durchströmenden Abgas eintritt, idealerweise bereits auf Höhe der wenigstens einen Mi- scherscheibe. Wesentlich ist somit, dass der Fluidauslass relativ zur Mischerscheibe nicht irgendwo in der Abgasführung positioniert ist, sondern gezielt derart, dass das aus dem Fluidauslass austretende Fluid möglichst zügig, idealerweise unmittelbar nach dem Austritt aus dem Fluidauslass, in das von der wenigstens einen Mischerscheibe generierte Vorderkantenwirbelsystem eintritt, um sodann sofort mit dem Abgas vermischt zu werden. Wesentlich ist somit einerseits die Nutzung wenigstens einer Mischerscheibe zur Erzeugung eines Vorderkantenwirbelsystems innerhalb der Abgasführung und andererseits die auf das von der wenigstens einen Mischerscheibe erzeugte Vorderkantenwirbelsystem abgestimmte Positionierung des Fluidauslasses, um einen raschen Eintritt des Fluids in das Vorderkantenwirbelsystem und dadurch eine effiziente Vermischung zu ermöglichen.

[0007] Es hat sich gezeigt, dass besonders stabile und verhältnismäßig weit erstreckte Vorderkantenwirbelsystem dann erhalten werden können, wenn die wenigstens eine Mischerscheibe idealerweise in einem spitzen Winkel zur Hauptdurchströmungsrichtung angeordnet ist. Der hier maßgebliche Winkel bezeichnet dabei den kleinsten Winkel einer entlang der Mischerscheibenoberfläche verlaufenden Geraden zur Längsachse der Hauptdurchströmungsrichtung. Ergänzend oder alternativ ist es ferner bevorzugt, wenn die wenigstens einen Mischerscheibe derart in der Abgasführung angeordnet ist, dass ihr umlaufender Rand vollständig frei ist bzw. zumindest ihr in Richtung der Hauptdurchströmungsrichtung vom Abgas angeströmter Randbereich. Dies bedeutet somit insbesondere, dass eine Halterung der wenigstens einen Mischerscheibe bevorzugt nicht an einem der Abgasströmung zugewandten Rand der wenigstens einen Mischerscheibe bzw. an einem Bereich des Randes, der vom Abgas im Betrieb des Verbrennungsmotors angeströmt wird, ansetzt, sondern idealerweise beispielsweise in der Fläche der wenigstens einen Mischerscheibe und/oder, wenn überhaupt, einem der Abgasströmung in Hauptdurchströmungsrichtung abgewandten Randbereich.

[0008] Um nun sicherzustellen, dass das über den Fluidauslass in den Abgasstrom ausgetragene Fluid zügig und möglichst vollständig mit dem Abgas vermischt wird, ist die Öffnung des Fluidauslasses bevorzugt direkt vor und ganz besonders sogar direkt im erzeugten Vorderkantenwirbelsystem positioniert. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Fluid unmittelbar beim Austritt aus dem Fluidauslass in das Vorderkantenwirbelsystem gelangt und somit umgehend einer starken Durchmischung mit dem Abgas unterworfen ist. Die konkrete Lage des Vorderkantenwirbelsystem der wenigstens einen Mischerscheibe kann dazu im Vorfeld beispielsweise simuliert und/oder experimentell ermittelt werden.

[0009] Vorderkantenwirbel weisen bekanntermaßen als sogenannte strömungsgerichtete Wirbel eine definierte Längserstreckung, üblicherweise in Richtung ihrer sogenannten Längsachse bzw. Wirbe- lachse, auf. Die Längsachse bzw. Wirbelachse bezeichnet eine Achse, um die herum die Bewegung eines Vorderkantenwirbels erfolgt. An einer flächig ausgebildeten Mischerscheibe entsteht in der Regel ein Vorderkantelwirbelpaar bzw. an jeder überströmten Seitenkante jeweils ein Vorderkantenwirbel. Es ist erfindungsgemäß nun bevorzugt, die wenigstens eine Mischerscheiben der Art in der Abgasführung zu positionieren, dass das von ihr im Abgas erzeugte Vorderkantenwirbelsystem oder zumindest einer der Vorderkantenwirbel von einem Innenwandbereich der Abgasführung in Haupt- durchströmungsrichtung gesehen zunächst in Richtung zur Querschnittsmitte der Abgasführung hin gerichtet ist. Mit anderen Worten ist die Längsachse des Vorderkantenwirbelsystems oder zumindest des einen Vorderkantenwirbels somit vom Entstehungspunkt des Vorderkantenwirbels/-systems ausgehend zunächst wenigstens teilweise zur Querschnittsmitte der Abgasführung hin gerichtet. Hierdurch wird erreicht, dass das im Vorderkantenwirbelsystem befindliche Abgas zusammen mit dem Fluid zunächst nicht in Richtung der Innenwand dirigiert wird, sondern tendenziell zur Mitte hin. Auf diese Weise wird Anhaftungen und Ablagerungen von Teilen des Fluid an der Innenwand der Abgasführung vorgebeugt.

[0010] Die Auslassöffnung des Fluidauslasses ist idealerweise quer zur Hauptdurchströmungsrichtung auf Höhe der wenigstens einen Mischerscheibe positioniert. Dies bedeutet, dass die Auslassöffnung in Hauptdurchströmungsrichtung gesehen quer zur Hauptdurchströmungsrichtung im Bereich der Erstreckung der wenigstens einen Mischerscheiben liegt und demnach in Hauptdurchströmungsrichtung gesehen zumindest nicht weit hinter der wenigstens einen Mischerscheibe angeordnet ist. Einerseits gelingt dadurch besonders gut ein unmittelbarer Eintrag in das an der Mischerscheiben erzeugte Vorderkantenwirbelsystem. Andererseits kann dadurch die gesamte Mischanordnung aus Mischerscheiben und Fluidauslass in Hauptdurchströmungsrichtung gesehen äußerst kompakt gestaltet werden.

[0011 ] Hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung der wenigstens einen Mischerscheibe kann auf eine Vielzahl alternativer Ausführungsformen zurückgegriffen werden. So ist es beispielsweise bevorzugt, wenn die Mischerscheibe an sich als plane Scheibe ausgebildet ist. Dies ist beispielsweise im Hinblick auf die Herstellung der Mischerscheibe vorteilhaft. Hinsichtlich der Kontur der wenigstens einen Mischerscheibe kann ebenfalls aus einem breiten Pool alternativer Ausführungsformen geschöpft werden. Hier haben sich insbesondere Mischerscheiben mit einer kreisförmigen, elliptischen, ovalen, vieleckigen, insbesondere dreiecksförmigen oder rautenförmigen, Kontur als bevorzugt erwiesen. Die Kontur bezeichnet dabei die Form der die Fläche der Mischerscheibe umlaufenden Kante, insbesondere in einer Projektion in einer Referenzebene. Es ist möglich, die Mischerscheibe, zumindest bezüglich ihres Kantenverlaufs bzw. ihrer Kontur, symmetrisch, insbesondere in Bezug auf ihre Anord- nung in der Abgasführung relativ zur Hauptdurchströmungsrichtung, auszubilden und anzuordnen. Es sind jedoch auch unsymmetrische Ausführungsformen der Mischerscheiben denkbar und von der Erfindung mit umfasst. Es kann ferner vorteilhaft sein, die Mischerscheiben zumindest teilweise dreidimensional verformt auszubilden, insbesondere mit einer Krümmung oder Abwinkelung in ihrer Fläche. Mithilfe solcher dreidimensionaler Verformungen in der Fläche der Mischerscheiben kann beispielsweise die Ausbildung des Vorderkantenwirbelsystems an bauartspezifische Eigenheiten der Abgasführung angepasst werden, beispielsweise Krümmungen in der Abgasführung etc.

[0012] Ergänzend oder alternativ ist es ferner möglich, die wenigstens eine Mischerscheibe mithilfe einer Versteilvorrichtung gegenüber der Abgasführung relativ verstellbar, insbesondere verschiebbar und/oder verdrehbar und/oder verkippbar, auszuführen. Dies kann über eine manuell betätigbare Verstellvorrichtung oder auch eine angetriebene Versteilvorrichtung, beispielsweise mithilfe eines Elektromotors oder ähnlichem, erreicht werden.

[0013] Hinsichtlich der Größe der Mischerscheiben hat es sich als bevorzugt herausgestellt, wenn der Durchmesser der wenigstens einen Mischerscheibe dem 0,5 bis 0,7-fachen des Durchmessers der Kanalinnenwand der Abgasführung quer zur Hauptdurchströmungsrichtung im Bereich der Mischerscheibe entspricht. Dadurch wird innerhalb der Abgasführung ein für eine besonders effiziente Vermischung des Fluids mit dem Abgas ausreichend großes Vorderkantenwirbelsystem geschaffen, ohne dass die in den Abgasstrom eingesetzte wenigstens eine Mischerscheibe ein nachteiliges Strömungshindernis darstellt. Ergänzend oder alternativ ist die wenigstens eine Mischerscheibe selbst bevorzugt derart dimensioniert, dass ihre größte Länge dem 1 ,4 bis 1 ,8fachen, insbesondere dem 1 ,6-fachen, ihrer maximalen Breite entspricht und/oder ihre Dicke im Bereich des 0,003 bis 0,03- fachen des maximalen Scheibendurchmessers liegt. Weiter ergänzend oder alternativ ist es bevorzugt, wenn der Anstellwinkel der wenigstens einen Mischerscheibe zur Hauptdurchströmungsrichtung im Bereich von 20° bis 35° und insbesondere bei ca. 30° liegt. Die Dimensionierung der wenigstens einen Mischerscheibe erfolgt weiter ergänzend oder alternativ derart, dass die Scheibenfläche auf einer Flachseite der Mischerscheibe dem 0,25 bis 0,5-fachen der Fläche des Strömungsquerschnitte der Abgasführung quer zur Hauptdurchströmungsrichtung im Bereich der wenigstens einen Mischerscheibe entspricht. Schließlich ist es ergänzend oder alternativ auch bevorzugt, wenn der Fluidauslass derart leeseitig positioniert wird, dass der Abstand des Fluidauslasses dem 0,05- bis 0,2- fachen der größten Abmessung der wenigstens einen Mischerscheibe entspricht.

[0014] Zur Fluidversorgung des Fluidauslasses ist eine Fluidführung vorgesehen, über die von außerhalb der Abgasführung aus einem geeigneten Reservoir Fluid in den Innenraum der Abgasführung bis hin zum Fluidauslass gefördert wird. Derartige Systeme sind an sich im Stand der Technik bereits bekannt. Neben der vollständig unabhängigen Ausbildung der Fluidführung zur wenigstens einen Mischerscheibe ist es auch möglich und bevorzugt, wenigstens einen Teil der Fluidführung in die wenigstens eine Mischerscheibe zu integrieren, um auf diese Weise eine besonders kompakte Mischanordnung zu erhalten. Eine Integration liegt dann vor, wenn die Fluidführung zumindest teilweise fest mit der wenigstens einen Mischerscheiben verbunden ist. Hierzu kann es beispielsweise vorgesehen sein, einen Teil der Fluidführung insbesondere auf der Leeseite der wenigstens einen Mischerscheiben, anzuordnen. Ergänzend oder alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass die Mischerscheiben doppelwandig mit zwei, insbesondere miteinander verbundenen, Mischerscheibenwänden ausgebildet ist, und dass die integrierte Fluidführung wenigstens teilweise in einem Zwischenraum zwischen den Mischerscheibenwänden angeordnet ist. Die dann erhaltene sandwichartige Gesamtstruktur ermöglicht ebenfalls eine besonders kompakte Ausbildung der gesamten Mischvorrichtung. Es kann auch vorgesehen sind, dass pro Mischerscheibe wenigstens zwei Fluidauslässe vorhanden sind, wobei je einem von der wenigstens einen Mischerscheibe erzeugten Vorderkantenwirbel ein Fluidauslass zugeordnet ist. Insbesondere diese Variante ermöglicht eine besonders schnelle und intensive Vermischung.

[001 5] Grundsätzlich ist es möglich, die wenigstens eine Mischerscheibe irgendwo im Bereich der Abgasführung anzuordnen. Für den Fall, dass die Abgasanlage einen Abgaskrümmer umfasst, hat es sich jedoch als besonders sinnvoll und vorteilhaft herausgestellt, wenn die wenigstens eine Mischerscheibe im Bereich des Abgaskrümmers angeordnet ist, insbesondere derart, dass die wenigsten eine Mischerscheiben in Hauptdurchströmungsrichtung zu einer Innenkrümmung des Abgaskrümmers geneigt ist . Die Innenkrümmung bezeichnet die in Bezug auf den Krümmungsverlauf innenliegende Scheitellinie der Abgasführung. Damit verläuft die wenigstens eine Mischerscheibe in Hauptdurchströmungsrichtung gesehen von der Außenkrümmung in Richtung der Innenkrümmung. Dies ist insofern von Vorteil, als dass dann die Vorderkanten der wenigstens einen Mischerscheibe eher in einem Bereich mit einer relativ hohen Strömungsgeschwindigkeit sitzen, was für eine Vorderkantenwirbelbildung vorteilhaft ist. Darüber hinaus hilft die wenigstens eine Mischerscheibe dann zudem, stromabwärts zur Mischerscheibe die Strömungsgeschwindigkeit des Abgas-Fluidgemisches zu homogenisieren. Ein Abgaskrümmer bezeichnet vorliegend allgemein ein solches Bauteil der Abgasanlage, welches üblicherweise direkt an den Motorblock angesetzt, insbesondere angeschraubt, ist, und insbesondere beispielsweise die Abgasströme verschiedener Zylinder des Motors zum Ausgang des Abgaskrümmers hin vereint. Einerseits hat sich der Abgaskrümmer als geeignete Stelle in konventionellen Abgasanlagen zur Einbringung des Fluids, insbesondere Reduktionsmittels, bewiesen. Andererseits ist der Abgaskrümmer häufig als separates Bauteil gefertigt, was die Integration der wenigstens einen Mischerscheibe in diesem Teil der Abgasanlage erleichtert.

[0016] Auch hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung des Fluidauslasses sind verschiedene Varianten möglich und vorteilhaft. Bevorzugt ist der Fiuidauslass derart ausgebildet, dass die Hauptaustrittsrichtung des Fluids in einem Winkel von 0° bis 90° zur Hauptdurchströmungsrichtung liegt. Die Hauptaustrittsrichtung des Fluids aus dem Fiuidauslass bezeichnet dabei diejenige Raumrichtung des Fluids, die es beim Austritt aus dem Fiuidauslass im Durchschnitt innehat. In dem genannten Winkelbereich gelingt die Einbringung des Fluids in das an der wenigstens einen Mischerscheibe erzeugte Vorderkantenwirbelsystem besonders gut. Es ist ferner möglich, den Fiuidauslass derart auszubilden, dass die Austrittsrichtung des Fluids zunächst teilweise direkt auf die wenigstens eine Mischerscheibe gerichtet ist. Es ist aber auch bevorzugt, wenn der Fiuidauslass derart ausgebildet ist, dass die Austrittsrichtung des Fluid und insbesondere die Hauptaustrittsrichtung des Fluids ausschließlich in Richtung von der wenigstens einen Mischerscheibe weg gerichtet ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass Ablagerungen von Bestandteilen des Fluid auf der Mischerscheiben vermieden werden. Der Fiuidauslass kann, insbesondere zur Eindüsung eines gasförmigen Fluids, eine einfache Rohröffnung sein. Bevorzugt ist der Fiuidauslass jedoch in Form einer Düse ausgebildet, insbesondere einer Mehrphasendüse. Eine solche Düse wird insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Fluid, welches über den Fiuidauslass ausgebracht werden soll, ein flüssiges Fluid ist, beispielsweise eine wässrige Harnstoffoder Ammoniumhydroxid-Lösung. Mithilfe einer Düse ist es möglich, dass austretende Fluid in der Abgasführung zu zerstäuben und bereits auf diesem Wege die Vermischung mit dem Abgas zu erleichtern. Darüber hinaus werden Ablagerungserscheinungen vermindert und der Verdampfungspro- zess gefördert.

[001 7] Insgesamt kann es vorgesehen sein, dass der wenigstens einen Mischerscheibe genau ein Fiuidauslass zugeordnet ist. Dies bedeutet, dass in dem von der wenigstens einen Mischerscheibe erzeugten Vorderkantenwirbelsystem zumindest zunächst primär das aus dem einen einzigen Fiuidauslass austretende Fluid mit dem Abgas vermischt wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Mischerscheiben, insbesondere wenigstens zwei, ausschließlich einem einzigen Fiuidauslass zugeordnet sind. In Hauptdurchströmungsrichtung gesehen können die beiden Mischerscheiben dazu hintereinander oder nebeneinander angeordnet sein. Bei einer hintereinander liegenden Anordnung ist es vorteilhaft, wenn der Fiuidauslass auf Höhe der bezüglich der Hauptdurchströmungsrichtung stromaufwärts liegenden Mischerscheiben positioniert ist. Sind die beiden Mischerscheiben dagegen nebeneinander angeordnet, kann alternativ zu einer Zuordnung jeweils einen Fluidauslasses zu jeweils einer Mischerscheibe auch (ausschließlich oder ergänzend) eine Anordnung eines Fluidauslas- ses im Bereich und auf Höhe zwischen den beiden Mischerscheiben vorgesehen sein. Besonders gute Mischergebnisse können allerdings auch dann erhalten werden, wenn der wenigstens einen Mischerscheiben mehrere Fluidauslässe zugeordnet sind, insbesondere ausschließlich zwei. Dies bedeutet, dass das aus den mehreren Fluidauslässen austretende Fluid im Wesentlichen zumindest zunächst durch das mit der wenigstens einen Mischerscheiben erzeugte Vorderkantenwirbelsystem mit dem Abgas vermischt wird. Ideal ist es, wenn jeweils einer der zwei Fluidauslässe jeweils einem der zwei von der Mischerscheibe erzeugten Vorderkantenwirbelsysteme zugeordnet ist. Die Vorderkantenwirbel werden üblicherweise an den quer zur Hauptdurchströmungsrichtung verlaufenden Kanten der Mischerscheiben erzeugt. Die wenigsten eine Mischerscheibe erzeugt somit in der Regel wenigstens zwei Vorderkantenwirbel, die in ihrer Gesamtheit ein Vorderkantenwirbelsystem bilden. Der Begriff Vorderkantenwirbelsystem bezeichnet vorliegend somit die Summe der Vorderkantenwirbel, die an einer Mischerscheibe erzeugt werden. Bei der Verwendung von beispielsweise ausschließlich zwei Fluidauslässen pro Mischerscheibe bietet es sich somit an, in jedem der beiden Vorderkantenwirbel jeweils einen Fluidauslass zu positionieren.

[0018] Grundsätzlich kann hinsichtlich der Anzahl der Mischerscheiben in der Abgasführung auf verschiedene Varianten zurückgegriffen werden. So kann es ausreichend sein, dass ausschließlich eine einzige Mischerscheibe in der gesamten Abgasführung angeordnet ist, oder auf mehrere Mischerscheiben zurückgegriffen wird. Diese können untereinander baugleich oder auch verschiedenartig ausgebildet sein. In Anbetracht der üblicherweise in der Abgasführung der Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor herrschenden Platzverhältnisse hat es sich als besonders günstig herausgestellt, ausschließlich zwei Mischerscheiben in der gesamten Abgasanlage zu verwenden, insbesondere im Bereich einer gemeinsamen Mischstufe. Dies ermöglicht besonders gute Ergebnisse bei einem gleichzeitig vergleichsweise einfachen Aufbau der gesamten Mischvorrichtung, umfassend wenigstens einen Fluidauslass und die zwei Mischerscheiben.

[0019] Die wenigstens und insbesondere ausschließlich zwei Mischerscheiben können parallel zueinander angeordnet sein, insbesondere in Bezug auf eine virtuelle Referenzebene in Richtung oder quer zu der Hauptdurchströmungsrichtung. Es ist allerdings auch möglich, dass die zwei Mischerscheiben in einem Winkel verkippt zueinander angeordnet sind, insbesondere in einem spitzen Winkel. Diese Anordnung kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die wenigstens zwei Mischerscheiben in einem Abschnitt der Abgasführung, insbesondere einem Abgaskrümmer, angeordnet sind. Es kann dann besonders vorteilhaft der Effekt ausgenutzt werden, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases im Bereich der Außenkurve der Biegung („Außenkrümmung") höher ist als im Bereich der Innenkurve. Ergänzend oder alternativ ist es ferner möglich, die wenigstens zwei Mi- scherscheiben quer zur Hauptdurchströmungsrichtung auf gleicher Höhe anzuordnen. Die beiden Mischerscheiben sind dann somit in Hauptdurchströmungsrichtung gesehen nebeneinander positioniert, insbesondere parallel zueinander. Alternativ können die zwei Mischerscheiben in Hauptdurchströmungsrichtung auch zumindest teilweise oder vollständig hintereinander versetzt angeordnet sein. Dies entspricht einer Anordnung der beiden Mischerscheiben in Reihe. Auch Mischformen, insbesondere bei der Verwendung von mehr als zwei Mischerscheiben, sind möglich. Ferner können jeder der wenigstens und insbesondere ausschließlich zwei Mischerscheiben jeweils wenigstens eine Auslassdüse und insbesondere ausschließlich eine oder zwei Auslassdüsen zugeordnet sein. Auf diese Weise kann die Mischeffizienz weiter erhöht werden, ohne dabei den Gesamtaufbau der Mischvorrichtung übermäßig zu verkomplizieren. Die wenigstens und insbesondere ausschließlich zwei Mischerscheiben können schließlich hinsichtlich Größe und/oder Form identisch oder auch unterschiedlich ausgebildet sein. Hier kann insbesondere auf bauspezifische Eigenheiten durch eine optimierte Formgebung der Mischerscheiben reagiert werden.

[0020] Weitere vorteilhafte Variationsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich schließlich auch in Bezug auf die Art der Befestigung der Mischerscheiben im Innenraum der Abgasführung. Dazu ist es vorgesehen, dass die wenigstens eine Mischerscheibe bevorzugt über eine Befestigungseinrichtung innerhalb der Abgasführung angeordnet ist und in Position gehalten wird. Die Befestigungseinrichtung kann in ihrer konkreten Ausführung ebenfalls erheblich in vorteilhafter Weise variiert werden. Es ist beispielsweise möglich, die wenigsten eine Mischerscheibe auf besonders einfache Weise derart in der Abgasführung zu positionieren, dass die Befestigungseinrichtung eine durch eine Wandung der Abgasführung, insbesondere beidseits, geführte Strebe umfasst, wobei die wenigstens eine Mischerscheibe mit der Strebe, entweder mit ihrer Fläche oder über einen von der Strebe abstehenden Verbindungssteg, verbunden ist. Eine solche Strebe kann im einfachsten Fall beispielsweise als Draht' ausgeführt sein. Für diese Variante können somit zwei Durchgangsöffnungen in der Abgasführung vorhanden sein, durch die hindurch die Strebe vom Innenraum der Abgasführung hin zur Außenseite geführt ist. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass die Befestigungseinrichtung wenigstens ein Abstützelement umfasst, welches zur Anlage an einer Innenwandung der Abgasführung ausgebildet ist. Das Abstützelement liegt somit an der Innenwandung der Abgasführung unmittelbar an und ist über beispielsweise geeignete Formschluss-, Stoffschluss- oder Reibschlussverbindungen in seiner Relativlage zur übrigen Abgasführung fixiert. Ferner ist bevorzugt ein Halteelement vorhanden, über das die wenigsten eine Mischerscheibe mit dem wenigstens einen Abstützelement verbunden ist. Bei dem Abstützelement kann es sich beispielsweise um zwei oder mehr zueinander beanstandete Klemmstege oder Ähnliches handeln, die an der Innenwandung der Abgasführung anliegen. Insbe- sondere ist es auch möglich, dass die Befestigungseinrichtung eine Lagerhülse und/oder Klemmhülse umfasst, in deren Innenbereich die wenigstens eine Mischerscheibe gelagert und direkt oder über ein Halteelement mit der Lagerhülse verbunden ist. Für letzteres kann beispielsweise erneut eine im Inneren der Hülse geführte Strebe oder Ähnliches vorgesehen sein. Der Außendurchmesser der Lagerhülse ist dabei vorzugsweise derart bemessen, dass er nur minimal kleiner ist als der Innendurchmesser der Abgasführung im gewünschten Positionierbereich. Die Lagerhülse kann teilweise elastisch, beispielsweise in Form eine Spann- bzw. Klemmhülse, ausgebildet sein, um auf diese Weise beispielsweise in die Abgasführung eingeschoben und anschließend per Reibschluss dort gehalten zu werden. Ergänzend oder alternativ kann die Befestigungseinrichtung auch ein Flanschblech mit einer Durchgangsöffnung aufweisen, wobei die wenigstens eine Mischerscheibe vorzugsweise auf Höhe der Durchgangsöffnung positioniert ist und direkt oder indirekt über ein Halteelement mit dem Flanschblech verbunden ist. Bei dem Flanschblech kann es sich insbesondere auch um eine, ganz besonders metallische, Flachdichtung handeln, die zwischen zwei Bauteilen der Abgasführung, insbesondere einem Abgaskrümmer und einem mit diesem verbunden Rohrleitungsabschnitt, zu Abdichtzwecken eingesetzt wird. Insbesondere ist es dabei auch möglich, dass Flanschblech und die wenigstens eine Mischerscheibe als einstückiges Bauteil aus beispielsweise einer ausgestanzten Vorform zu erhalten, wobei es dann vorgesehen ist, dass die wenigstens einen Mischerscheiben aus der Vorform in ihre gewünschte Position zum übrigen Flanschblech gedreht wird. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist die Mischerscheibe Teil eines Rohrzwischenstückes, welches in die Abgasführung eingesetzt wird. Bei dieser Variante wird die Mischerscheibe somit nicht über eine geeignete Halteeinrichtung in eine bestehende Rohrleitung eingesetzt, sondern bildet selbst einen Teil einer Rohrleitung der Abgasführung. Idealerweise ist die Befestigungseinrichtung derart in der Abgasführung der Abgasanlage angeordnet, dass sie über eine Schweiß-, Klemm- und/oder Formschlussverbindung im Wesentlichen ortsfest positioniert ist.

[0021 ] Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in einem Flanschblech an sich, insbesondere in Form einer Flachdichtung, und in einer Lagerhülse an sich mit wenigstens einer Mischerscheibe, insbesondere zur Verwendung in einer Abgasanlage, wie vorstehend geschrieben. In Bezug auf die konkrete Ausgestaltung des Flanschbleche und der Lagerhülse sowie der Mischerscheibe wird auf die vorhergehenden Ausführungen Bezug genommen. Diese Gegenstände eignen sich insbesondere auch zur Nachrüstung. Der Fluidauslass kann hiervon ebenfalls umfasst sein oder separat zur Verfügung gestellt werden. Ist der Fluidauslass mit umfasst, weist das Flanschblech oder die Lagerhülse ferner einen Anschluss zum Anschluss des Fluidauslass an eine Fluidversorgung mit auf. [0022] Die Erfindung kann auch in einem Rohrzwischenstück mit wenigstens einer Mischerscheibe der vorstehend beschriebenen Art bestehen, bevorzugt bereits mit umfassend den Fluidauslass. Im Gegensatz zum Flanschblech wird hier somit ein Rohrstück als Tragkörper für die wenigstens eine Mischerscheibe verwendet, wobei das Rohrstück idealerweise einen eingangsseitigen Anschlussflansch und einen ausgangsseitigen Anschlussflansch umfasst, über die eine Befestigung an geeigneten Anschlussstellen einer übrigen Abgasführung erfolgen kann. Auch diese Variante eignet sich besonders gut zur Nachrüstung einer bestehenden Abgasführung, da zur Montage im Wesentlichen nur ein dem Rohrzwischenstück entsprechender Teilbereich aus der bestehenden Abgasführung herausgetrennt werden muss. Ferner ist diese Variante in Bezug auf Wartung und Zugänglichkeit zum Mischsystem besonders vorteilhaft

[0023] Die Erfindung erstreckt sich auch auf einen Abgaskrümmer an sich mit wenigstens einer Mischerscheibe, insbesondere für eine erfindungsgemäße Abgasanlage. Es ist insofern vorteilhaft, den Abgaskrümmer gleich ab Werk mit wenigstens einer Mischerscheibe auszubilden, da dann mit dem Einbau des Abgaskrümmers in die Abgasanlage auch gleichzeitig die wenigstens eine Mischerscheibe in der Abgasführung positioniert und gehalten wird. Der Fluidauslass kann hiervon ebenfalls umfasst sein oder separat zur Verfügung gestellt werden. Ist der Fluidauslass mit umfasst, weist der Abgaskrümmer femer einen Anschluss zum Anschluss des Fluidauslass an eine Fluidversorgung mit auf

[0024] Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere ein selbstfahrendes Fahrzeug, wie beispielsweise ein Pkw und/oder eine Arbeitsmaschine, insbesondere mit Fahreinrichtungen, wie beispielsweise Rädern und/oder Kettenlaufwerken. Wesentliche Elemente eines solchen Fahrzeugs sind ein Verbrennungsmotor, beispielsweise ein Dieselmotor, ein Chassis, insbesondere umfassend einen Maschinenrahmen, an dem der Verbrennungsmotor gelagert ist, eine an den Verbrennungsmotor angeschlossenen Abgasanlage, ein Fluidtank für ein Fluid, insbesondere zur Abgasbehandlung, ganz besonders ein Reduktionsfluid, wie beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung, eine Ammoniumhydroxid-Lösung oder Ähnliches, besonders zur Verwendung in einem SCR-Verfahren, und einen mit dem Fluidtank verbundenen und in den Innenraum der Abgasanlage mündenden Fluidauslass. Die Verbindung kann beispielsweise über eine geeignete Schlauch- und/oder Rohrleitung erhalten werden. Um die Vermischung des Abgases mit dem Fluid zu verbessern, insbesondere auch die erforderliche Mischstrecke innerhalb der Abgasführung zu verkürzen, ist es vorgesehen, dass das Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Abgasanlage mit wenigstens einer Mischerscheibe, wie vorstehend beschrieben, ausgestattet ist. In Bezug auf die konkrete Ausgestaltung der Erfindung gemessen Abgasanlage wird auf die vorhergehenden Ausführungen Bezug genommen. Mithilfe der Erfindung ist beispielsweise eine erheblich effizientere Nutzung der verfügbaren im Fahrzeug mitgeführ- ten Fluidmenge zur Eindüsung über den Fluidauslass möglich, so dass beispielsweise Betriebskosten gesenkt werden können. Ferner können beispielsweise Nachtankintervalle verlängert werden

[0025] Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasanlage, insbesondere einer erfindungsgemäßen Abgasanlage, eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines erfindungsgemäßen selbstfahrenden Fahrzeugs. In einem ersten Schritt erfolgt zunächst das Antreiben eines Verbrennungsmotors durch Verbrennen eines Treibstoffs, beispielsweise Diesel, insbesondere zum Antreiben einer Kurbelwelle in an sich bekannter Weise, beispielsweise zum Betrieb eines Fahrantriebs und/oder Antriebs für ein Arbeitswerkzeug. Hierbei fallen Abgase an, die in einem nächsten Schritt gesammelt und in einer, insbesondere erfindungsgemäßen, Abgasanlage vom Verbrennungsmotor weg geführt werden. Das Sammeln der Abgase aus den verschiedenen Zylinderräumen kann insbesondere über einen an den Verbrennungsmotor angeschlossenen Abgaskrümmer erfolgen. Zum Führen des Abgases umfasst die Abgasanlage insbesondere Rohrleitungen oder ähnliche Einrichtungen, über die eine zuverlässige Weiterleitung der Abgase möglich ist. Wesentlich ist nun, dass beim Führen des Abgases in der Abgaslage erfindungsgemäß ein Erzeugen eines im Wesentlichen statischen Vorderkantenwirbelsystems mit wenigstens einer Mischerscheibe im Abgas innerhalb der Abgasführung vorgesehen ist. Dazu ist die wenigstens eine Mischerscheibe derart in den Strömungskanal des Abgases innerhalb der Abgasführung angeordnet, dass es ein Strömungshindernis für das Abgas darstellt, wie vorstehend im Rahmen der Beschreibung der erfindungsgemäßen Abgasanlage dargelegt. Das beim Überströmen der wenigstens einen Mischerscheibe im Abgas durch die Mischerscheibe erzeugte im Wesentlichen statische Vorderkantenwirbelsystem hat im Vergleich zu einer unkontrollierten turbulenten Verwirbelung den Vorteil, dass es hinsichtlich seiner Lage innerhalb der Abgasführung vergleichsweise klar definiert und festgelegt bzw.„ortsfest" ist. So ist eine Nachjustierung der wenigstens einen Mischerscheibe auch nicht erforderlich, da Größe und Position der Mischerscheibe ab Werk festgelegt sind. Dies ermöglicht es in einem nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, ein Fluid, insbesondere Reduktionsfluid, gezielt in das Vorderkantenwirbelsystem einzubringen, insbesondere über den vorstehend bereits erläuterten Fluidauslass. Durch das im Wesentlichen unmittelbare Eintragen des Fluid in das Vorderkantenwirbelsystem erfolgt umgehend nach der Freisetzung des Fluids in der Abgasführung eine intensive Vermischung mit dem im Vorderkantenwirbelsystem bewegten Abgas. Das Vermischen des Fluids mit dem Abgas in dem Vorderkantenwirbelsystem ist somit ebenfalls ein wesentlicher Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dadurch kann die für eine homogene und besonders zügige Vermischung zwischen Abgas und Fluid erforderliche Mischstrecke innerhalb der Abgasanlage vergleichsweise kurz gehalten werden, was ebenfalls als vorteilhaft im Betrieb einer gattungsgemäßen Abgasanlage ist. Insgesamt ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren bei vergleichsweise geringem konstruktiven Aufwand eine sehr effiziente und zudem auch über ein breites Betriebsspektrum des Verbrennungsmotors hinweg zuverlässige Vermischung des Abgases mit dem Fluid, sodass beispielsweise die Effektivität eines laufenden SCR- Verfahrens erheblich gesteigert werden kann.

[0026] Vorzugsweise läuft das erfindungsgemäße Verfahren derart ab, dass das Erzeugen des Vorderkantenwirbelsystem vorsieht, dass der Wirbel aus Richtung der Innenwand der Abgasführung kommend zunächst zur Querschnittsmitte der Abgasführung hin gerichtet ist. Die Ausrichtung des Wirbels bezieht sich dabei auf dessen zentrale Wirbelachse, beginnend am maximal stromaufwärts gelegenen Entstehungspunkt des Vorderkantenwirbelsystems an der Mischerscheibe. Dies bedeutet, dass in das Vorderkantenwirbelsystem eingebrachtes Fluid zunächst von der Innenwand der Abgasführung weg in Richtung der Querschnittsmitte der Abgasführung hin transportiert wird. Auf diese Weise wird einem Ablagern von Bestandteilen des Fluids an der Innenwand der Abgasführung entgegengewirkt.

[0027] Das erfindungsgemäße Verfahren kann ergänzend oder alternativ auch dahingehend weitergebildet werden, dass ein Verstellen der Relativlage der wenigstens einen Mischerscheibe relativ zu einer Innenwand der Abgasanlage erfolgt, insbesondere beispielsweise auch in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors. Auf diese Weise kann auf Änderungen in der Strömungscharakteristik, beispielsweise hinsichtlich der Strömungsgeschwindigkeit, des Abgases in der Abgasführung reagiert werden.

[0028] Grundsätzlich kann für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf den gesamten Bereich der Abgasführung zurückgegriffen werden. Bevorzugt erfolgt das Erzeugen des Vorderkantenwirbelsystems jedoch in einem Abgaskrümmer und somit in einem solchen Teil der Abgasführung, in dem die im Verbrennungsmotor entstehenden Abgase gesammelt und vereint werden. Diese Position ist unter anderem insofern vorteilhaft, als dass die hier verwendeten Abgaskrümmer häufig bereits als Einzelbauteil vorgesehen sind, wodurch sich die Integration der wenigstens einen Mischerscheibe in eine Abgasanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vereinfacht.

[0029] Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch

Figur 1 : eine schematische Ansicht auf ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer

Abgasführung; Figur 2: eine Ausschnittsansicht der Abgasführung im Bereich einer Mischerscheibe;

Figuren 3A und 3B: schematische Veranschaulichung der Erzeugung eines Vorderkantenwirbelsystems an zwei verschiedenen Mischerscheiben;

Figur 4: Draufsichten auf verschiedene Formen möglicher Mischerscheiben;

Figur 5: Draufsicht in auf weitere Ausführungsvarianten von Mischerscheiben;

Figur 6: Seitenansichten auf verschiedene Ausführungsvarianten von Mischerscheiben;

Figur 7: beispielhafte Alternativen zur Relativanordnung zweier Mischerscheiben zueinander;

Figuren 8: Anströmungsalternativen von Abgas und Fluid an einer Mischerscheibe;

Figur 9: Ausströmungsvarianten des Fluids relativ zu einer Mischerscheibe;

Figur 10: Mischerscheibe mit integrierter Fluidführung und integriertem Fluidauslass;

Figur 1 1 : Verstellbarkeitsbeispiele einer Mischerscheibe;

Figuren 12 A und B: Einbringungsalternativen des Fluids in ein Vorderkantenwirbelsystem;

Figur 1 3: Anordnungsalternativen mehrerer Fluidauslässe relativ zu einem Mischerscheibenpaar;

Figuren 14 A bis 14 D: Darstellung zweier Befestigungsalternativen in Draufsicht und in Seitenansicht;

Figuren 1 5 A und 15 B: Ausschnittsansichten einer Abgasführung mit einer Mischerscheibe in einer

Lagerhülse;

Figuren 16 A und 16 B: Ausschnittsansichten einer Abgasführung mit einer Mischerscheibe in einer

Klemmvorrichtung;

Figuren 1 7 A und 1 7 B: Ausschnittsansichten einer Abgasführung mit einer Mischerscheibe in einem

Flanschblech;

Figur 1 8: schematische Ansicht eines Verbrennungsmotors mit angeschlossener Abgasanlage mit

SCR-Anlage; Figur 19A und B: Ausschnittsansichten aus einem gekurvten Bereich der Abgasführung mit einer oder zwei Mischerscheiben;

Figur 20: Seitenansicht auf eine Mischerscheibe innerhalb einer Abgasführung mit einem erzeugten Vorderkantenwirbelsystem;

Figur 21 : Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figur 22: Seitenansicht einer weiteren Befestigungsalternativ;

Figur 23: Seitenansicht auf eine Anordnung mit einem Rohrzwischenstück; und

Figur 24: Draufsicht auf eine Mischerscheibe mit zwei Auslassschlitzen.

[0030] Gleiche oder funktionsgleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei nicht jedes sich in den Figuren wiederholende Bauteil notwendigerweise in jeder Figur gekennzeichnet ist.

[0031 ] Figur 1 veranschaulicht zunächst den prinzipiellen Aufbau eines Fahrzeugs 1 in stark schematisierter Ansicht. Das Fahrzeug 1 umfasst ein Chassis 2, einen Verbrennungsmotor 3 und eine an den Verbrennungsmotor 3 angeschlossene Abgasanlage 4. Die Abgasanlage 4 umfasst einen Abgaseintritt 5, vorliegend aufgeteilt in vier Einzeleintritte , die jeweils einem Zylinder des Verbrennungsmotors 3 zugeordnet sind (in Figur 1 ist nur einer dieser Abgaseintritte 5 bezeichnet), eine Abgasführung 6 sowie einen Abgasauslass 7, über den das in der Abgasführung 6 geführte Abgas aus der Abgasführung 6 in die Außenumgebung austritt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Abgasführung 6 einen Abgaskrümmer 8, Rohrleitungsabschnitte 9 und eine optionale Mischkammer 10, wobei letztere auch als Rohrleitungsabschnitt 9 mit der nachfolgend noch näher beschriebenen Mischeinrichtung mit Mischerscheibe ausgebildet sein kann. Die Anzahl und konkrete Ausbildung der Elemente 8,9 und 10 kann bauartbedingt variieren. Der Abgaskrümmer 8 ist allerdings bevorzugt als zusammenhängendes Einzelbauteil ausgebildet. Die Elemente 8, 9 und 10 sind über geeignete Verbindungen, beispielsweise Schweiß- und/oder Flanschverbindungen, zum Erhalt der Abgasanlage 4 miteinander verbunden oder insgesamt einstückig ausgebildet. Der Weg des im Betrieb des Verbrennungsmotors 3 entstehenden Abgases ist in den Figuren mit durchgezogenen Pfeilen angegeben, die letztlich die Hauptdurchströmungsrichtung B des Abgases innerhalb der Abgasführung 6 vom Abgaseintritt 5 bis hin zum Abgasauslass 7 anzeigen. [0032] Die Abgasanlage 4 umfasst ferner zwei Fluidauslässe 11 , im vorliegenden Ausführungsbeispiel innerhalb der Mischkammer 10. Die Fluidauslässe 1 1 sind über Versorgungsleitungen 12 mit einem nicht näher angegebenen Fluidreservoir innerhalb des Fahrzeugs 1 verbunden. Über die Fluidauslässe 11 wird Fluid, insbesondere ein Reduktionsfluid, beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung, als reduktive Komponente eines SCR-Verfahrens zur Reduktion des NOx-Anteils im Abgas in die Abgasführung 6 von außerhalb der Abgasführung 6 eingebracht. Um eine effiziente Vermischung des Fluids mit dem Abgas zu erreichen, ist wenigstens eine Mischerscheibe 13 in die Abgasführung 6 eingebracht, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein zueinander entgegengesetzt gekippt angeordnetes Mischerscheibenpaar 13. Mithilfe der Mischerscheiben 13 werden Vorderkantenwirbelsystem innerhalb des die Abgasführung 6 durchströmenden Abgases erzeugt, die zur effizienten Vermischung des Abgases mit dem aus den Fluidauslässen 1 1 austretenden Fluid genutzt werden.

[0033] Der Effekt der Mischerscheiben 13 wird in der Längsschnittansicht gemäß Figur 2 näher veranschaulicht. Die Mischerscheibe 1 ist dort in einem Rohrleitungsabschnitt 9 mit dem Rohrdurchmesser D gezeigt. Die Hauptdurchströmungsrichtung B verläuft in Figur 2 von links nach rechts. Die plattenförmige und in Seitenansicht dargestellte plane Mischerscheiben 13 ist um einen spitzen Winkel α (vorliegend ca. 30°) gegenüber der Hauptdurchströmungsrichtung B gekippt. Der Fluidauslass 11 liegt entsprechend auf der stromabgewandten Seite bzw. auf der Leeseite der Mischerscheibe 13. In Hauptdurchströmungsrichtung B gesehen erstreckt sich die Mischerscheibe 13 ferner über den Bereich E. Der Fluidauslass 1 1 ist quer zur Hauptdurchströmungsrichtung B gesehen innerhalb dieses Bereiches E und damit auf Höhe der Mischerscheibe 13 angeordnet. Die Mischerscheibe liegt somit in Hauptdurchströmungsrichtung B gesehen„im Bereich" der Mischerscheibe 13. Strömt das Abgas von links kommend an der Mischerscheibe 13 vorbei, führt dies zur Erzeugung eines Vorderkantenwirbelsystems 14. Die Wirbelachse W der dabei erzeugten zwei Vorderkantenwirbel ist dabei in Figur 2 exemplarisch für einen der beiden Vorderkantenwirbel des Vorderkantenwirbelsystems 14 angegeben. Figur 2 verdeutlicht die Positionierung des Fluidauslasses 1 1 innerhalb des erzeugten Vorderkantenwirbelsystems 14, so dass das aus dem Fluidauslass 11 austretende Fluid (in den Figuren gestrichelte Pfeile) im vorliegenden Fall unmittelbar und direkt in das Vorderkantenwirbelsystem 14 ausgetragen wird und umgehend einer effizienten Vermischung mit dem Abgas innerhalb der Abgasführung 6 unterworfen ist.

[0034] In den Figuren 3A und 3B wird die konkrete Ausgestaltung des Vorderkantenwirbelsystems 14 anhand von zwei verschiedenen Mischerscheiben 1 3 noch deutlicher veranschaulicht. V1 bezeichnet die Anströmrichtung bzw. die Hauptdurchströmungsrichtung B zur Mischerscheibe 1 3. Mit α ist der Anstellwinkel der Mischerscheiben 13 gegenüber der Hauptdurchströmungsrichtung B/V1 angegeben. Figur 3A zeigt eine Mischerscheibe 13 in Form eines gleichschenkeligen Dreiecks (Delta- Fläche), dessen Spitze aus der Hauptdurchströmungsrichtung B kommend vom Abgas angeströmt wird. Dabei wird das Vorderkantenwirbelsystem 14 mit den beiden entgegengesetzt zu einander rotierenden Vorderkantenwirbeln 14A und 14 B an jeweils einer der Längskanten der Mischerscheiben 1 3 erzeugt. Die Vorderkantenwirbel 14A und 14B weisen jeweils eine der Wirbelachsen W1 und W2 auf. Die Wirbelachsen W1 und W2 erstrecken sich im Wesentlichen von der Mischerscheibe 13 weg in Hauptdurchströmungsrichtung B. Figur 3B zeigt die Ausbildung eines im Wesentlichen entsprechenden Vorderkantenwirbelsystem an einer oval ausgebildeten Mischerscheiben 13

[0035] Bei der konkreten Ausgestaltung der Mischerscheiben 1 3 kann nun auf eine Vielzahl alternativer Ausführungsformen zurückgegriffen werden. In Figur 4 sind hierzu beispielhaft verschiedene Varianten angegeben, wobei die dort gezeigte Auflistung im Umfang der Erfindung ausdrücklich nicht abschließend zu verstehen ist. In Figur 4 wird jeweils von planen, ebenen Mischerscheiben 13 ausgegangen, die sich untereinander in der Gestaltung ihrer Außenkontur bzw. ihrer Form unterscheiden. Möglich sind somit beispielsweise runde (Figur 4A), ovale (Figur 4B), dreiecksförmige (Figur 4A), insbesondere in Form eines gleichschenkeligen Dreiecks (Delta-Fläche), viereckige (Figur 4D), insbesondere rautenförmige oder quadratische, oder auch andere vieleckige Mischerscheiben 1 3, wie beispielsweise auch achteckige (Figur 4E) Mischerscheiben 13. Mit der gezielten Auswahl der Form der Mischerscheiben 13 kann insbesondere beispielsweise auf bauartbedingte Besonderheiten reagiert werden.

[0036] Weitere Variationsmöglichkeiten ergeben sich beispielsweise auch hinsichtlich der Symmetriegestaltung der Mischerscheiben 13. Möglich sind insbesondere symmetrisch ausgebildete Mischerscheiben, wie in Figur 5 angezeigt. Die dort als gleichschenkeliges Dreieck ausgebildete Mischerscheibe 13 umfasst die Symmetrieachse S. Es kann allerdings auch ohne weiteres auf unsymmetrische Mischerscheiben 13 zurückgegriffen werden, wie in Figur 5B mit der dort gezeigten, viereckigen Mischerscheiben 13 beispielhaft gezeigt. Auch die Symmetriegestaltung liefert einen Ansatzpunkt, beispielsweise auf die konkreten Betriebsumgebung der Mischerscheiben 1 3 durch geeignete Formgebung zu reagieren. Dabei ist ferner zu berücksichtigen, dass mithilfe in Hauptdurchströmungsrichtung symmetrischer Mischerscheibenformen besonders gut gleichmäßige Wirbelsysteme erzeugt werden können.

[0037] Die vorliegend verwendeten Mischerscheiben 13 können insbesondere als plane Elemente ausgebildet werden, wie in der Seitenansicht auf eine Mischerscheiben 13 in Figur 6A verdeutlicht. Bei diesen Ausführungsvarianten erstreckt sich die Mischerscheibe 13 somit im Wesentlichen in einer Ebene. Die verwendeten Mischerscheiben 13 können allerdings auch dreidimensional verformt sein. Hierzu sind beispielsweise einfache Faltungen (Figur 6B), mehrfache Faltungen (Figur 6C) und/oder Biegeverformungen (Figur 6D) der Mischerscheiben 13 möglich. Auch über die dreidimensionale Formgebung der Mischerscheiben 13 kann eine Optimierung des erzeugten Vorderkantenwirbelsystems an die jeweils vorliegenden Betriebsgegebenheiten innerhalb der Abgasführung erreicht werden.

[0038] Grundsätzlich ist es ferner möglich, dass ausschließlich eine einzige Mischerscheibe 13 in der Abgasführung 6 vorgesehen ist, wie beispielsweise in Figur 2 gezeigt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass mehrere Mischerscheiben miteinander kombiniert werden, wobei die Mischerscheiben 13 hierzu gleichartig oder auch verschiedenartig ausgebildet sein können. Die Mischerscheiben 13 können darüber hinaus in Hauptdurchströmungsrichtung B gesehen hintereinander oder auch nebeneinander angeordnet sein. Die Figuren 7A und 7B veranschaulichen beispielhaft zwei alternative Anordnungsmöglichkeiten von zwei Mischerscheiben 13 relativ zueinander. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7A sind die beiden Mischerscheiben 13 auf gleicher Höhe und parallel zueinander angeordnet. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7B sind die beiden Mischerscheiben 13 dagegen um einen Winkel ß zueinander verkippt angeordnet, wobei sie zueinander kontaktfrei sind. Eine solche Tandemanordnung führt zu besonders guten Vermischungsergebnisses und ermöglicht darüber hinaus besonders gut eine Anpassung der gesamten Mischeinrichtung auf die jeweiligen geometrischen Bedingungen im Abgaskanal. Im konkreten Fall sind die beiden Mischerscheiben 1 3 ferner derart angeordnet, dass die in Strömungsrichtung B hintere Mischerscheibe in Ihrer Verlängerung die in Strömungsrichtung vordere Mischerscheibe 13 schneidet. Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn ausschließlich zwei Mischerscheiben 13 in der gesamten Abgasführung 6 angeordnet sind, wie beispielsweise in Figur 1 gezeigt.

[0039] Die Figuren 8A bis 8D erläutern beispielhaft verschiedene Varianten, wie das Fluid relativ zur Hauptdurchströmungsrichtung B und zur Mischerscheibe 1 3 durch entsprechende Ausgestaltung des vorstehend beschriebenen Fluidauslasses orientiert sein kann. Die Hauptbewegungsrichtung, die das Fluid beim Austritt aus dem Fluidauslass 1 1 innehat, ist in den Figuren 8A bis 8D mit C bezeichnet. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8A strömt das Fluid in Pfeilrichtung C senkrecht zur Hauptdurchströmungsrichtung B des Abgases schräg in Richtung der leeseitigen Oberfläche der Mischerscheiben 13. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8B ist der Fluidstrom dagegen senkrecht auf die Leeseite der Mischerscheibe 13 und somit auch teilweise entgegen der Hauptdurchströmungsrichtung B ausgerichtet. In Figur 8C strömt das Fluid der Hauptdurchströmungsrichtung B vollständig entgegengesetzt schräg an die Leeseite der Mischerscheiben 13 und in Figur 8D auf der Leeseite von der Mischerscheiben 1 3 weg in Hauptdurchströmungsrichtung B. Die hier gezeigte Auflistung ist lediglich beispielhaft und nicht abschließend zu verstehen. Im praktischen Einsatz zeigt sich, dass die Variante gemäß Fig. 8(A) besonders gut geeignet für die Einmischung gasförmiger Fluide in den Abgasstrom geeignet ist, wohingegen für flüssige Fluide idealerweise auf die Variante nach Fig. 8(D) zurückgegriffen wird.

[0040] Grundsätzlich ist es möglich, dass das Fluid nicht ausschließlich als gerichteter Strahl, sondern, beispielweise bei der Verwendung entsprechender Düsen, fächerförmig aus dem Fluidauslass 1 1 austritt. Dabei ist es möglich, den Fluidauslass 1 1 derart anzuordnen, dass nur ein Teil des austretenden Fluids in Richtung der Mischerscheibe 1 3 ausgerichtet ist, wie im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 A gezeigt. Besonders günstig ist es jedoch auch, wenn der Fluidauslass 1 1 derart ausgebildet und angeordnet wird, dass das aus dem Fluidauslass 1 1 austretende Fluid vollständig in Richtung an der Mischerscheibe 1 3 vorbei, insbesondere auf deren Leeseite, ausgerichtet ist, wie in Figur 10 näher veranschaulicht. Auch diese Auflistung ist nicht abschließend zu verstehen.

[0041 ] Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen sind der Fluidauslass 1 1 und die Mischerscheiben 13 jeweils räumlich getrennt zueinander angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, diese beiden Elemente miteinander in einer Baueinheit zu kombinieren und dazu zumindest einen Teil der Versorgungsleitung 12 in die Mischerscheibe 1 3 zu integrieren, wie im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 10 näher erläutert. Die dort doppelwandig mit den Scheibenwänden 1 3A und 1 3B ausgebildete Mischerscheiben 1 3 umfasst in ihrem zwischen den beiden Mischerscheibenwänden 1 3A und 1 3B gebildeten Zwischenraum 1 5 einen Teil der Versorgungsleitung 12, die über zwei in die Mischerscheibenwand 13A eingebrachte Fluidauslässe 1 1 nach außen und im installierten Zustand in den Innenraum der Abgasführung münden. Die beiden Fluidauslässe 1 1 sind in Hauptdurchströmungsrichtung B gesehen hintereinander und zueinander versetzt angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Gesamtanordnung von Mischerscheibe 1 3, Fluidauslass 1 1 und einem Teil der Versorgungsleitung 1 2. Auch hier sind weitere Alternativen möglich. Beispielsweise ist die doppelwandi- ge Ausgestaltung der Mischerscheiben 13 nicht zwingend erforderlich. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Teil der Versorgungsleitung auf einer Oberflächenseite der Mischerscheiben 13, insbesondere der Leeseite erfolgt (in Figur 10) nicht gezeigt).

[0042] Die Mischerscheibe 1 3 kann statisch und somit in ihrer Relativlage innerhalb der Abgasführung 6 ortsfest gelagert sein. Es kann jedoch auch wünschenswert sein, die Mischerscheibe 13 relativ zur Abgasführung 6 verstellbar auszuführen, um beispielsweise betriebsabhängig Änderungen in der Positionierung der Mischerscheiben 1 3 innerhalb der Abgasführung 6 vornehmen zu können. Dies kann beispielsweise dann gewünscht sein, wenn ein Bypass-Abgasstrom aktiviert wird, der den Hauptabgasstrom im Bereich der Mischerscheibe 13 verändert. Das mit umfasste Bewegungsspektrum der Mischerscheiben 13 ist beispielhaft in Figur 1 1 näher veranschaulicht. Die Ausgangslage der Mischerscheiben 13 ist in Figur 11 mit der durchgezogenen Linie der Mischerscheiben 13 veranschaulicht. In gestrichelten Linien sind von dieser Position ausgehend andere mögliche Endlagen angedeutet. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, die Mischerscheibe 13 verschiebbar auszubilden. Dazu ist in Figur 1 1 beispielsweise eine lineare Verschiebbarkeit entlang des Pfeils I senkrecht zur Hauptdurchströmungsrichtung B und entlang des Pfeils II in und entgegen der Hauptdurchströ- mungsrichtung B angegeben. Die Mischerscheibe 13 kann auch endseitig um einen Drehpunkt D1 in Pfeilrichtung III um eine quer zur Hauptdurchströmungsrichtung B verlaufende Achse schwenkbar sein. Alternativ kann die Drehung auch über einen Drehpunkt D2 in der Fläche der Mischerscheibe 13 in Pfeilrichtung IV erfolgen. Selbstverständlich sind auch hier weitere Optionen denkbar und von der Erfindung mit umfasst. So kann es beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die Mischerscheibe um eine parallel zur Hauptdurchströmungsrichtung B verlaufende Achse drehbar ist. Die konkrete Auslösung der Drehbewegung kann über eine in Figur 1 1 nicht näher gezeigte gesteuerte und/oder manuell betätigbare Versteilvorrichtung erfolgen, die beispielsweise an einem der Drehpunkt D1 oder D2 ansetzt.

[0043] Die Figuren 12A und 12B zeigen bevorzugte Relativanordnungen zwischen mehreren Flu- idauslässen und dem an der Mischerscheibe 13 ausgebildeten Vorderkantenwirbelsystem 14. in Figur 12A sind der einen Mischerscheibe 13 genau zwei Fluidauslässe 1 1A und 1 1 B zugeordnet, derart, dass je einer der beiden Fluidauslässe 1 1A und I I B einem der beiden Vorderkantenwirbel 14A und 14B des Vorderkantenwirbelsystems 14 zugeordnet sind. Dies bedeutet, dass das aus dem Fluidauslass 1 1A austretende Fluid zunächst nahezu vollständig im Vorderkantenwirbel 14A und das aus dem Fluidauslass I I B außentretende Fluid zunächst nahezu vollständig im Vorderkantenwirbel 14B mit dem Abgas vermischt wird. Selbstverständlich kommt es im weiteren Verlauf zur Vermischung dieser beiden Systeme miteinander, sodass die vorliegende Trennung einerseits nicht unbedingt quantitativ und insbesondere auch nicht auf die gesamte Erstreckung der Abgasführung hin zu verstehen ist. Wesentlich ist die Entwicklung unmittelbar in Hauptdurchströmungsrichtung B im Anschluss an den jeweiligen Fluidauslass 11 A und I I B. Im Unterschied hierzu ist es beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 12B vorgesehen, dass das über eine gemeinsame Zuleitung einer Mischerscheibe 13 zugeführte Fluid auf beide Vorderkantenwirbel 14A und 14B aufgeteilt wird. Die Aufteilung des austretenden Fluids kann beispielsweise mithilfe einer aufgespreizten Düse, einer Doppeldüse oder ähnlichem erreicht werden. [0044] Figur 13 zeigt eine Draufsicht auf eine Längsschnittansicht durch einen Bereich der Abgasführung 6. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei runde Mischerscheiben 13 relativ zur Haupt- durchströmungsrichtung B nebeneinander in der Abgasführung 6 positioniert. Von außen kommend erstreckt sich eine Versorgungsleitung 12 in den Innenraum der Abgasführung 6. Dort sind insgesamt fünf Fluidauslässe 11 A bis 11 E entlang der Versorgungsleitung 12 verteilt angeordnet. Jeder der beiden Mischerscheiben 13 sind jeweils zwei nebeneinander liegende Fluidauslässe (11 A und 11 B bzw. 1 1 D und 1 1 E) zugeordnet, die zum jeweiligen Randbereich der jeweiligen Mischerscheiben 1 3 hin versetzt angeordnet sind. Darüber hinaus ist mit dem weiteren Fluidauslass 1 1 C ein Fluidauslass im Zwischenbereich (quer zur Hauptdurchströmungsrichtung B) der beiden nebeneinander angeordneten Mischerscheiben 13 vorhanden. Mithilfe dieser Gesamtanordnung gelingt eine besonders schnelle und effiziente Verteilung des Fluid innerhalb des Querschnitts der Abgasführung 6.

[0045] Weitere Variationsmöglichkeiten der Erfindung bestehen insbesondere auch hinsichtlich der konkreten Befestigung bzw. Lagerung der Mischerscheiben 13 innerhalb der Abgasführung 6. Auf diesen Aspekt beziehen sich insbesondere die Figuren 14-1 7.

[0046] In Figur 14A (Längsschnitt entlang der Abgasführung 6 und Draufsicht auf die Mischerscheibe 1 3) ist eine Haltestrebe 16, beispielsweise in Form eines Drahtes, vorhanden, die sich quer zur Hauptdurchströmungsrichtung B durch den Innenraum der Abgasführung 6 erstreckt. An dieser ist die Mischerscheibe 1 3 über einen quer dazu verlaufenden Lagersteg 1 7, der die Mischerscheibe 13 mit der Haltestrebe 16 verbindet, im Innenraum der Abgasführung 6 gelagert. Dies ergibt sich beispielsweise aus der Längsschnittansicht entlang der Abgasführung 6 und aus der Seitenansicht auf d die Mischerscheibe Element 13 gemäß Figur 14 B. Es können auch mehrere Drähte pro Mischerscheibe 13 zur Befestigung vorgesehen sein. Dies ist in Fig. 14A mit der gepunktet angedeuteten Haltestrebe 16' angegeben.

[0047] Im Unterschied dazu ist beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 14 C und 1 D die Haltestrebe 16 als Rohrleitungsabschnitt einer Versorgungsleitung 12 mit integriertem Fluidauslass 1 1 ausgebildet. Bei dieser Ausführungsvariante ist die Mischerscheibe 13 direkt mit der Haltestrebe 16 verbunden.

[0048] Eine alternative Befestigungsmöglichkeit zeigen die Figuren 15A (Längsschnittansicht entlang der Abgasführung 6 in Seitenansicht auf die Mischerscheibe 13) und 15B (Ansicht entgegen der Hauptdurchströmungsrichtung B). Dort ist als ein wesentliches Element eine Lagerhülse 18 in den Innenraum der Abgasführung 6 angeordnet. Die im vorliegenden Ausführungsbeispiel hohlzylinder- förmig ausgebildete Lagerhülse 18 umfasst auf ihrer Innenwand einen von der Innenoberfläche zur Mitte hin radial aufragenden Lagersteg 17, an dem die Mischerscheibe 13 befestigt ist. Die Lagerhülse weist dabei eine der Längserstreckung der Mischerscheibe 13 in Hauptdurchströmungsrichtung B im Wesentlichen entsprechende Zylinderhöhe H auf. Sie kann aber insbesondere auch ein oder beidseitig in oder entgegen der Richtung der Hauptdurchströmungsrichtung B bezüglich der Mischerscheiben überstehen oder schmäler ausgebildet sein. Die konkrete Fixierung der Lagerhülse 18 innerhalb der Abgasführung 6 erfolgt beispielsweise über zwischen der Außenmantelfläche der Lagerhülse 18 und der Innenwand der Abgasführung 6 angeordnete Schweiß- oder Lötpunkte, durch Reibschluss oder ähnliches.

[0049] Einen hierzu ähnlichen Aufbau zeigt die Anordnung der Figuren 16A und 16B. Anstelle einer Lagerhülse 18 sind hier zwei Halbschalen 19A und 19B vorgesehen, die über einen durch den Innenraum der Abgasführung verlaufenden Lagersteg 1 7 miteinander verbunden sind. Im mittleren Bereich des Lagerstegs 17 ist die Mischerscheibe 13 angeordnet. Alternativ können die beiden Halbschalen 19A und 19 B beispielsweise auch auf einer Seite miteinander verbunden sein, um auf diese Weise eine Art Spannhülse zu erhalten, über die die Mischerscheibe 13 im Innenraum der Abgasführung 6 per Reibschluss positionierbar ist.

[0050] Einen alternativen Ansatz verfolgt die Ausführungsvariante gemäß den Figuren 17A und 1 7B. Aus der Längsschnittansicht entlang der Abgasführung 6 gemäß Figur 1 7A ergibt sich zunächst, dass der nun relevante Bereich die Verbindungsstelle zweier Einzelbauteile 6A und 6B der Abgasführung 6 betrifft. Diese sind über eine Flanschverbindung 20 miteinander verbunden (wobei Einzelheiten zur Flanschverbindung, wie beispielsweise Schraubverbindungen etc., in der Figur 1 7A nicht gezeigt sind). In die Flanschverbindung 20 eingespannt ist ein Flanschblech 21 , beispielsweise in Form einer metallischen Flachdichtung oder ähnlichem. Das ringscheibenartig ausgebildete Flanschblech 21 ist in Figur 1 7B in Draufsicht gezeigt. Im Flanschblech 21 sind mehrere Durchgangsöffnungen 22 vorgesehen, durch die hindurch beispielsweise Befestigungsschrauben der Flanschverbindung 20 geführt werden können. Nach innen zur zentrischen und im installierten Zustand vom Abgas durchströmten Durchgangsöffnung 38 steht vom kreisförmigen Flanschblech 21 einseitig ein Lagersteg 1 7 radial vor, der das Flanschblech 21 mit der Mischerscheiben 13 verbindet. Es ist auch möglich, das Flanschblech 21 einstückig, mit oder ohne Lagersteg 1 7, mit der Mischerscheibe 1 3, beispielsweise als Stanzteil, auszubilden und die Mischerscheibe 13 durch beispielsweise Biegen in die gewünschte Relativlage zum übrigen Flanschblech 21 zu verstellen. [0051 ] Figur 18 veranschaulicht nun den prinzipiellen Aufbau einer SCR-Anlage 23 mit einer erfindungsgemäßen Mischerscheibe 13. Wesentliche Elemente der SCR-Anlage 23 sind ein NOx-Sensor 24, eine Steuereinheit 25, ein Fluidtank 26, eine Fördereinrichtung 27, Signalleitungen 28 und der Fluidauslass 11 . Die Steuereinheit 25 steht über die Signalleitungen 28 mit dem Verbrennungsmotor 3, dem NOx-Sensor 24 und der Fördereinrichtung 27, beispielsweise eine Fluidpumpe, in Verbindung. Über den stromaufwärts der Mischerscheibe 13 in der Abgasführung angeordneten Sensor kann beispielsweise direkt oder indirekt eine NOx-Belastung des Abgases ermittelt werden. In Hauptdurchströmungsrichtung B stromabwärts zum Sensor 24 ist die Anordnung aus Fluidauslass 1 1 und Mischerscheibe 13 in der Abgasführung angeordnet, über die das im Fluidtank 26 bevorratete Fluid, insbesondere Reduktionsfluid, wie beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung, von außerhalb der Abgasführung in den Innenraum der Abgasführung 6 bis zum Fluidauslass 1 1 gefördert wird. Dort erfolgt im Austragbereich des Fluids umgehend eine intensive Vermischung des Fluids mit dem Abgas mithilfe des durch die Mischerscheibe 13 erzeugten Vorderkantenwirbelsystems. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 25 eine VerStelleinrichtung steuert, mit der die Relativlage der Mischerscheibe 13 innerhalb der Abgasführung variierbar ist.

[0052] Die Abgasführung 6 weist häufig neben geradlinig erstreckten Bereichen insbesondere auch gekurvte Teilbereiche auf, beispielsweise insbesondere häufig im Bereich des Abgaskrümmers, wie in den Figuren 19A und 19B gezeigt, die einen Ausschnitt eines gekurvten Bereichs der Abgasführung 6 im Abgaskrümmer 8 betreffen. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 19A sind in Hauptdurchströmungsrichtung B zwei Mischerscheiben 1 3 hintereinander angeordnet. Zur Anordnung des Fluidaus- lasses 1 1 kann alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel beispielsweise auch auf eine Anordnung gemäß Figur 2 zurückgegriffen werden. Der gekurvte Bereich weist eine Innenkurve 29 und eine Außenkurve 30 auf. Es ist nun vorgesehen, dass die Mischerscheiben 13 derart angeordnet sind, dass sich ihr stromaufwärts gelegener Anfangsbereich 31 in Richtung der Außenkurve 30 und ihr stromabwärts gelegener Endbereich 32 dagegen zur Innenkurve 29 hin orientiert. Mit anderen Worten ist der Abstand zur Außenkurve 30 der Abgasführung 6 im Anfangsbereich 31 der jeweiligen Mischerscheibe 13 kleiner als der Abstand des jeweiligen Endbereichs 32 der Mischerscheibe 1 3. Umgekehrtes gilt für die Außenkurve 30. Der hier relevante Abstand bemisst sich dabei jeweils entlang einer Senkrechten S1 und S2 zur Innenwandung der Außenkurve 30 oder in den Kurven 29, wie in Figur 20 mit den senkrechten S1 und S2 zur Außenkurve 30 beispielhaft angegeben. Auf diese Weise können Geschwindigkeitsunterschiede in gekurvten Bereichen im Abgas zur besonders effizienten Ausbildung stabiler Vorderkantenwirbelsysteme ausgenutzt werden. Fig. 19B zeigt hierzu eine weitere Alternative mit nur einer einzigen Mischerscheibe 13. In Bezug auf die konkrete Anordnung dieser einen Mischerscheibe 13 wird auf die Ausführungen zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 19A Bezug genommen.

[0053] Figur 20 veranschaulicht zunächst, dass es bevorzugt ist, wenn der Durchmesser der Mischerscheibe 13 bzw. deren Längserstreckung D1 kleiner als der Durchmesser D2 der Abgasführung 6 ist, insbesondere im Verhältnis 1 ,4:1 bis 2:1 (D1 :D2). In Figur 20 ist die Mischerscheibe 13 ferner derart angeordnet, dass der Vorderkantenwirbel 14A vom unteren Innenwandbereich der Abgasführung zunächst in Richtung der Mitte M der Abgasführung orientiert ist. Erfolgt der Fluideintrag beispielsweise auf Höhe der Mischerscheibe 13, wie auch in Figur 2 gezeigt, wird das ausgetragene Fluid somit zunächst in Richtung zur Mitte der Abgasführung hin mit dem Abgas vermischt und nicht direkt zu einem Innenwandbereich dirigiert. Auf diese Weise kann Ablagerungen von Bestandteilen des Fluid an der Innenwand der Abgasführung 6 entgegengewirkt werden.

[0054] Figur 21 gibt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens wieder. Dazu ist es vorgesehen, dass zunächst ein Betreiben eines Verbrennungsmotors über einen Verbrennungsvorgang im Schritt 33 erfolgt, wodurch Abgase entstehen und, insbesondere über einen Abgaskrümmer, in eine Abgasführung gelangen. Dort erfolgt im Schritt 34 das Sammeln und Führen des Abgases in einer Abgasanlage, insbesondere wie in den vorhergehenden Figuren erläutert. Im Schritt 35 ist ein Erzeugen eines hinsichtlich seiner Erstreckung im Wesentlichen statischen Vorderkantenwirbelsystems mit wenigstens einer Mischerscheibe, insbesondere mithilfe einer der in den vorhergehenden Figuren beschriebenen Anordnungen, vorgesehen. Ergänzend hierzu erfolgt im Schritt 36 das Einbringen eines Fluids, insbesondere Reduktionsfluids, in das Vorderkantenwirbelsystem, insbesondere über einen Fluidauslass. Mithilfe des erzeugten Vorderkantenwirbelsystems gelingt nun ein äußerst effizientes Vermischen des Fluids mit dem Abgas im Schritt 37, insbesondere innerhalb einer vergleichsweise kurzen Mischstrecke.

[0055] Bevorzugt ist es, wenn das Erzeugen des Vorderkantenwirbelsystems mit einer Anordnung, wie beispielsweise in Figur 20 gezeigt, erfolgt. Weitere ergänzende Verfahrensschritte können in einem Verstellen der Relativlage der wenigstens einen Mischerscheibe relativ zu einer Innenwand der Abgasanlage bestehen, beispielsweise rotatorisch und/oder translatorisch. Das Erzeugen des Vorderkantenwirbelsystems erfolgt dabei idealerweise innerhalb eines Abgaskrümmer.

[0056] Fig. 22 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, dass die Halterung der Mischerscheibe 13 gleichzeitig als Versorgungsleitung bzw. Fluidführung 12 für den Fluidauslass 1 1 genutzt werden kann. Dazu kann das Halteelement 1 7 beispielsweise zumindest teilweise und insbesondere voll- ständig als Kanal oder Leitungsröhrchen ausgebildet sein, der/das an seinem ausgangsseitigen Ende den Fluidauslass 1 1 aufweist und an den/das ferner die Mischerscheibe 13 angebunden ist, beispielsweise über eine Schweißverbindung. Dem Halteelement 1 7 kommt hier somit eine Doppelfunktion (Halten und Weiterleiten) zu.

[0057] Fig. 23 zeigt eine weitere Möglichkeit der Halterung der Mischscheibe in der Abgasführung. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 23 wird insbesondere im Vergleich zum ähnlich gelagerten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 7 A anstelle einer Flachdichtung auf ein Rohrzwischenstück 39 zur Halterung der Mischerscheibe 13 und des Fluidauslasses 1 1 sowie zur Anbindung an die fahrzeugseitige Abgasführung zurückgegriffen. Das Rohrzwischenstück weist dazu einen eingangsseitigen Anschlussflansch 40A und einen Ausgangsseitigen Anschlussflansch 40B auf, die jeweils mit geeigneten Verbindungsstellen an der Abgasführung befestigt sind. Auch diese Variante eignet sich besonders zur Nachrüstung.

[0058] Fig. 24 zeigt eine mögliche Draufsicht auf die stromabwärtsgelegene Leeseite auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10. Wesentlich ist, dass zwei gemeinsam über eine Versorgungsleitung 12 mit Fluid versorgte Fluidauslässe 11A und 1 1 B in einer einzigen Mischerscheibe 13 vorgesehen sind in Form von schlitzförmigen Ausnehmungen in der Oberfläche der leeseitigen Oberfläche 13A.