Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Abgasleitung und mit einer Dosiereinrichtung zum Einbringen einer Reduktionsmittellösung in ein Mischrohr der Abgasleitung. Das Mischrohr ist stromaufwärts eines SCR-Katalysators der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet. Die Abgasleitung umfasst einen zwischen dem Mischrohr und einem Einlass des SCR-Katalysators angeordneten Leitungsabschnitt und ein in der Abgasleitung angeordnetes Strömungsleitblech. Das Strömungsleitblech weist eine Frontfläche auf, welche mit einem im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung durch das Mischrohr strömenden Abgasstrom beaufschlagbar ist.

Bei der Abgasnachbehandlung mittels eines SCR-Katalysators wird üblicherweise eine Reduktionsmittellösung etwa in Form einer wässrigen Harnstofflösung stromaufwärts des SCR-Katalysators in das Abgas eingebracht. In dem heißen Abgas wird aus dem in der Harnstofflösung enthaltenden Harnstoff Ammoniak gebildet. Der Ammoniak wird dann in dem SCR-Katalysator in einer selektiven katalytischen Reduktionsreaktion (SCR = selective catalytic reduction) mit in dem Abgas enthaltenen Stickoxiden zu Stickstoff und Wasser umgesetzt. Daher ist man bestrebt, eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Reduktionsmittels in Form des Ammoniaks in dem SCR-Katalysator zu erreichen. Denn wenn das Reduktionsmittel in dem SCR-Katalysator ungleichmäßig verteilt ist, so werden auch die in dem Abgas enthaltenen Stickoxide nur unvollständig umgesetzt. Dies hat wiederum zur Folge, dass erhöhte Stickoxid-Emissionen des mit der Abgasnachbehandlungseinrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs auftreten.

DE 102017 105093 A1 beschreibt eine Mischereinrichtung zum Verteilen einer wässrigen Harnstofflösung in einem Abgasstrom. Hierbei ist innerhalb einer Kammer ein Überströmrohr angeordnet. Mit Hilfe eines Injektors wird die Harnstofflösung in axialer Richtung in das Überströmrohr eingesprüht. Über in dem Überströmrohr ausgebildete Öffnungen kann Abgas, welches das Überströmrohr außenseitig umströmt, in das Überströmrohr hineinströmen. Das Überströmrohr ist derart ausgebildet, dass sich innerhalb des Überström rohrs in dem Abgas zwei gegenläufige Drallströmungen ausbilden. Zwischen einer Austrittsöffnung der das Überströmrohr enthaltenden Kammer und einem SCR-Katalysator ist ein Zwischenrohr angeordnet. In dem Zwischenrohr ist ein plattenförmiges Leitblech angeordnet. Das Leitblech soll dafür sorgen, dass in dem Zwischenrohr ruhig strömendes Abgas wieder in den Strömungswirbel beziehungsweise in die Drallströmung gezwungen wird.

Als nachteilig ist bei einer derartigen Mischereinrichtung der Umstand anzusehen, dass Komponenten wie das Überströmrohr den Gegendruck der Abgasanlage sehr stark erhöhen. Zudem kann es insbesondere aufgrund des Vorsehens des Überström rohrs zum Auftreten von unerwünschten Ablagerung im Bereich der Mischereinrichtung kommen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher sich bei besonders geringer Erhöhung des Gegendrucks eine gute Durchmischung eines Reduktionsmittels für die Abgasnachbehandlung mit dem Abgas erreichen lässt.

Diese Aufgabe wird durch eine Abgasnachbehandlungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Abgasleitung und eine Dosiereinrichtung zum Einbringen einer Reduktionsmittellösung in ein Mischrohr der Abgasleitung. Das Mischrohr ist stromaufwärts eines SC R- Katalysators der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet. Die Abgasleitung umfasst einen zwischen dem Mischrohr und einem Einlass des SC R- Katalysators angeordneten Leitungsabschnitt. In der Abgasleitung ist ein Strömungsleitblech angeordnet, welches eine Frontfläche aufweist. Die Frontfläche ist mit einem Abgasstrom beaufschlagbar, welcher im Betrieb der

Abgasnachbehandlungseinrichtung durch das Mischrohr strömt. Die Abgasleitung weist einen Eckbereich auf. In dem Eckbereich schließen eine Längsachse des Mischrohrs und eine Längsachse des Leitungsabschnitts einen im Wesentlichen rechten Winkel ein, und das Strömungsleitblech ist in dem Eckbereich angeordnet. Demnach wird im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung der Abgasstrom in dem Eckbereich umgelenkt, und zwar im Wesentlichen um 90° umgelenkt. Da in diesem Eckbereich das Strömungsleitblech angeordnet ist, wirkt das Strömungsleitblech mit der im Wesentlichen rechtwinkligen Umlenkung des Abgasstroms zusammen. Zum einen wird somit im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung ein Anteil des Abgasstroms durch die Frontfläche des Strömungsleitblechs umgelenkt. Zum anderen wird auch derjenige Anteil des Abgasstroms umgelenkt, welcher nach dem Auftreffen auf die Frontfläche des Strömungsleitblechs um das Strömungsleitblech herumströmt und dann auf einen den Eckbereich begrenzenden Wandbereich der Abgasleitung auftrifft.

Dies bringt es mit sich, dass sich im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung in dem Eckbereich eine Abgasströmung mit einem Doppelwirbel beziehungsweise eine Doppelwirbelströmung mit zwei sich gegenläufig drehenden Wirbeln ausbildet. Das Ausbilden der Doppelwirbelströmung mit den beiden sich gegenläufig drehenden Strömungswirbeln beginnt hierbei in einem Zwischenraum zwischen einer der Frontfläche gegenüberliegenden Rückseite des Strömungsleitblechs und dem Wandbereich der Abgasleitung. Und in vorteilhafter Weise setzt sich die Doppelwirbelströmung auch stromabwärts des Strömungsleitblechs in dem Leitungsabschnitt fort.

Eine solche Doppelwirbelströmung beziehungsweise ein solcher Doppeldrall ist besonders günstig im Hinblick auf eine gute Durchmischung der Reduktionsmittellösung beziehungsweise des aus der Reduktionsmittellösung gebildeten Reduktionsmittels mit dem Abgas im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung. Folglich lässt sich eine gute Durchmischung des Reduktionsmittels mit dem Abgas erreichen, wobei im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung das Reduktionsmittel anschließend in dem SCR- Katalysator in einer selektiven katalytischen Reduktionsreaktion mit im Abgas enthaltenen Stickoxiden umgesetzt wird.

Aufgrund der Anordnung des Strömungsleitblechs in dem Eckbereich der Abgasleitung lassen sich in vorteilhafter Weise eine Gleichverteilung sowohl des Abgasmassenstroms als auch des Reduktionsmittels auf den SCR-Katalysator verbessern. Folglich wird der SCR-Katalysator besonders gleichmäßig mit dem Abgas und mit dem Reduktionsmittel beaufschlagt. Dies führt zu einer besonders hohen Umsetzung von in dem Abgas enthaltenen Stickoxiden mit dem Reduktionsmittel in Form von Ammoniak.

Die gute Durchmischung wird vorliegend bei einer besonders geringen Erhöhung des Gegendrucks der Abgasnachbehandlungseinrichtung erreicht. Denn das Strömungsleitblech sorgt für einen minimalen zusätzlichen Gegendruck im Vergleich zu einer komplexen Mischeinrichtung, welche beispielsweise Flügel, Durchtrittsöffnungen und dergleichen aufweist. Des Weiteren ist das Strömungsleitblech im Vergleich zu derartigen, komplexen und somit in der Herstellung auch teuren Mischeinrichtungen besonders einfach aufgebaut und kostengünstig.

Die besonders gute Wirkung im Hinblick auf die Durchmischung der Reduktionsmittellösung beziehungsweise des Reduktionsmittels mit dem Abgas mittels der Doppelwirbelströmung beruht insbesondere auf dem Zusammenwirken des Strömungsleitblechs mit der Umlenkung des Abgasstroms, welche in dem Eckbereich stattfindet, und bei welcher es sich um die im Wesentlichen rechtwinklige Umlenkung des Abgasstroms handelt. Vorliegend sind insbesondere von den Längsachsen des Mischrohrs und des Leitungsabschnitts eingeschlossene beziehungsweise gebildete Winkel, welche um bis zu 10 % oder gar um bis zu 30 %, vorzugsweise um bis zu 20 %, von einem rechten Winkel beziehungsweise einem 90°-Winkel abweichen, als im Wesentlichen rechte Winkel anzusehen.

Aufgrund der Doppelwirbelströmung beziehungsweise des Doppeldralls lässt sich insbesondere stromabwärts des Strömungsleitblechs eine gute Durchmischung von stromabwärts des Mischrohrs gegebenenfalls noch vorhandenen Tropfen beziehungsweise Tröpfchen der Reduktionsmittellösung, insbesondere Harnstofflösung, mit dem Abgasstrom erreichen.

Des Weiteren ist es für eine starke konvektive Durchmischung des Abgases mit der Reduktionsmittellösung beziehungsweise mit aus der Reduktionsmittellösung gebildetem Reduktionsmittel günstig, wenn jeweilige Achsen der vorzugsweise im Wesentlichen symmetrischen Doppelwirbel mit einer Hauptströmungsrichtung zusammenfallen, in welche das Abgas im Anschluss an den Eckbereich durch den Leitungsabschnitt strömt. Denn so werden die beiden gegenläufigen Wirbel oder Strömungswirbel gut in diese Hauptströmungsrichtung transportiert.

Vorzugsweise ist zudem eine zwischen den beiden Einzelwirbeln oder gegenläufigen Strömungswirbeln angeordnete Achse des Doppelwirbels in diese Hauptströmungsrichtung ausgerichtet. Denn auch dies ist einer guten Durchmischungsleistung, insbesondere konvektiven Durchmischungsleistung, im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung zuträglich. Insbesondere wenn das Strömungsleitblech im Wesentlichen mittig in dem Eckbereich der Abgasleitung angeordnet ist, lässt sich eine sehr gleichmäßige Ausbildung der sich im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung durch das Strömungsleitblech im Zusammenwirken mit dem Eckbereich bildenden Doppelwirbel erreichen.

Das im Zusammenwirken mit dem Eckbereich als Mischer dienende Strömungsleitblech ist vergleichsweise weit von einer Dosierstelle beabstandet, an welcher im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung mittels der Dosiereinrichtung die Reduktionsmittellösung in das Mischrohr eingebracht wird. Dadurch ist ein Risiko minimiert, dass es an dem Strömungsleitblech zu Ablagerungen kommt. Dies gilt insbesondere, wenn das Strömungsleitblech in dem Leitungsabschnitt und somit stromabwärts des Mischrohrs angeordnet ist.

Insbesondere wird die Frontfläche des Strömungsleitblechs im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung mit dem aus dem Mischrohr ausströmenden Abgasstrom beaufschlagt. Durch eine derartige Anordnung des Strömungsleitblechs stromabwärts des Mischrohrs kann besonders gut das Zusammenwirken des Strömungsleitblechs mit der Umlenkung des Abgasstroms erreicht werden, welche aus dem Vorsehen des Eckbereichs in der Abgasleitung und insbesondere in dem Leitungsabschnitt der Abgasleitung herrührt.

Das Strömungsleitblech weist erfindungsgemäß eine Mittelachse auf, und ist so ausgebildet, dass das Strömungsleitblech entlang der Mittelachse eine größte Höhe aufweist. Eine derartige Formgebung des Strömungsleitblechs ist im Hinblick auf eine gute Strömungsführung in dem Leitungsabschnitt günstig. Die Mittelachse des Strömungsleitblechs kann insbesondere als Schnittachse ausgebildet sein, in welcher eine gedachte Symmetrieebene des Strömungsleitblechs das Strömungsleitblech schneidet.

Erfindungsgemäß nimmt eine Breite eines Kopfbereichs des Strömungsleitblechs in dem Kopfbereich entlang der Mittelachse in Richtung eines freien Endes des Kopfbereichs ab, insbesondere kontinuierlich ab. Eine derartige, zu einem freien Ende des Strömungsleitblechs hin abgerundete Formgebung des Strömungsleitblechs ist der gewünschten geringen Erhöhung des Gegendrucks oder Abgasgegendrucks zuträglich.

Vorzugsweise ist über das Strömungsleitblech hinaus keine weitere Mischeinrichtung in der Abgasleitung zwischen der Dosiereinrichtung und dem Einlass des SCR-Katalysators angeordnet. Dadurch ist der durch das Strömungsleitblech im Zusammenwirken mit dem Eckbereich gebildete Mischer besonders einfach aufgebaut. Das Strömungsleitblech ist bevorzugt durch ein einziges, einstückiges Bauteil bereitgestellt.

Vorzugsweise beträgt eine Größe der Frontfläche des Strömungsleitblechs etwa die Hälfte eines durchströmbaren Querschnitts des Mischrohrs. Auf diese Weise erfolgt durch das Strömungsleitblech eine vergleichsweise geringe Versperrung des Mischrohrs, welche sich in einer wünschenswert geringen Erhöhung des Gegendrucks der Abgasleitung äußert. Dennoch ist die Frontfläche des Strömungsleitblechs ausreichend groß, um im Zusammenwirken mit dem Eckbereich die Ausbildung der Doppelwirbel beziehungsweise des Doppeldralls im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung zu bewirken.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Strömungsleitblech einen Fußbereich und einen stromabwärts des Fußbereichs angeordneten Kopfbereich auf. Hierbei nimmt eine Breite des Strömungsleitblechs von dem Fußbereich zu dem Kopfbereich hin ab. Diese Formgebung des Strömungsleitblechs bringt es mit sich, dass der Doppelwirbel bei einer zugleich besonders geringen Erhöhung des durch das Strömungsleitblech verursachten Gegendrucks sehr effektiv aufgebaut wird.

Denn in dem breiteren Fußbereich des Strömungsleitblechs findet eine besonders starke Überführung des Abgasstroms in die Doppelwirbel statt. Stromabwärts dieses Fußbereichs und insbesondere in dem schmaleren Kopfbereich des Strömungsleitblechs findet demgegenüber eine weniger starke Blockade des Abgasstroms statt. Zugleich kann zu dem Kopfbereich hin zunehmend mehr Abgas seitlich an dem Strömungsleitblech vorbeiströmen beziehungsweise um Schmalseiten des Strömungsleitblechs herumströmen und so zu dem Wandbereich des Leitungsabschnitts gelangen, an welchem die im Wesentlichen rechtwinkelige Umlenkung des Abgasstroms stattfindet. Dieser zu dem Kopfbereich des Strömungsleitblechs zunehmende Strömungsanteil führt in vorteilhafterweise zu einem Mitnehmen des Doppeldralls beziehungsweise der Doppelwirbelströmung, ohne dass der Doppeldrall beziehungsweise die Doppelwirbelströmung hierbei zerstört wird. Folglich ist diese Ausgestaltung des Strömungsleitblechs für die Durchmischung besonders vorteilhaft.

Zusätzlich oder alternativ ist vorzugsweise vorgesehen, dass in Richtung der Längsachse des Mischrohrs der Fußbereich weiter von einem Einlassbereich des Mischrohrs beabstandet ist als der Kopfbereich. Mit anderen Worten ist das Strömungsleitblech vorzugsweise entgegen der Hauptströmungsrichtung des Abgasstroms durch das Mischrohr in der Abgasleitung angestellt angeordnet. Diese Ausrichtung des Strömungsleitblechs sorgt dafür, dass der durchströmbare Querschnitt des Leitungsabschnitts, welcher im Bereich des Strömungsleitblechs zur Ausbildung des Doppeldralls zur Verfügung steht, auf der Höhe des Kopfbereichs des Strömungsleitblechs größer ist als auf der Höhe des Fußbereichs des Strömungsleitblechs. Auf diese Weise kann der Doppeldrall beziehungsweise die Doppelwirbelströmung in dem Abgasstrom besonders effektiv ausgebildet werden.

Vorzugsweise weist der Leitungsabschnitt in dem Eckbereich einen kurvenäußeren Wandbereich und einen kurveninneren Wandbereich auf. Hierbei ist zwischen einem freien Ende des Strömungsleitblechs und dem kurveninneren Wandbereich ein von dem Abgas durchströmbarer Spalt ausgebildet. Aufgrund des Vorsehens dieses Spalts ist die durch das Strömungsleitblech in dem Eckbereich bewirkte Erhöhung des Gegendrucks besonders gering. Dennoch ist trotz des Vorsehens dieses Spalts ein guter Aufbau des Doppelwirbels beziehungsweise des Doppeldralls gewährleistet.

Im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung legt der Abgasstrom in dem Eckbereich entlang des kurvenäußeren Wandbereichs einen längeren Strömungsweg zurück als entlang des kurveninneren Wandbereichs.

Zusätzlich oder alternativ ist vorzugsweise in dem Leitungsabschnitt zwischen einem freien Ende des Strömungsleitblechs und dem kurvenäußeren Wandbereich ein von Abgas durchströmbarer Querschnitt ausgebildet, dessen Größe in etwa einer Differenz gleich ist, welche einen durchströmbaren Querschnitt des Mischrohrs als Minuenden und eine Größe der Frontfläche des Strömungsleitblechs als Subtrahenden hat. Auf diese Weise ist im Bereich des freien Endes des Strömungsleitblechs zwischen dem kurvenäußeren Wandbereich des Leitungsabschnitts und dem freien Ende des Strömungsleitblechs ein vergleichsweise großer durchströmbarer Querschnitt bereitgestellt.

Ein derartiger, vergleichsweise großer Austrittsquerschnitt sorgt insbesondere dafür, dass eine Aufstauung von Abgas besonders weitgehend vermieden ist. Mit anderen Worten ist eine strömungsgünstige Durchströmung des Leitungsabschnitts in dem Eckbereich sichergestellt. Dies gilt insbesondere, wenn der von dem Abgas durchströmbare Querschnitt, welcher zwischen dem Strömungsleitblech und dem kurvenäußeren Wandbereich in dem Leitungsabschnitt ausgebildet ist, zu dem freien Ende des Strömungsleitblechs hin zunimmt.

In einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Strömungsleitblech im Bereich der Frontfläche zu einem Einlassbereich des Mischrohrs hin gewölbt ausgebildet. Durch eine derartige Wölbung des Strömungsleitblechs sorgt das Strömungsleitblech für eine besonders geringfügige Erhöhung des Gegendrucks in dem Abgasstroms, welcher im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung auf die Frontfläche des Strömungsleitblechs auftrifft. Insbesondere wird auf diese Weise zudem ein Strömungsabriss reduziert, da der Doppeldrall besonders gut ausgebildet und somit ein unnötiger Druckverlust vermieden wird. Des Weiteren führt diese Wölbung des Strömungsleitblechs zu einer besonders günstigen Strömungsführung eines Teils des Abgasstroms um Schmalseiten des Strömungsleitblechs herum, wobei diese Strömungsführung in vorteilhafter Weise zu der effektiven Ausbildung der Doppelwirbelströmung beziehungsweise des Doppeldralls beiträgt.

In einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Strömungsleitblech einen ersten Haltearm und einen zweiten Haltearm auf. Die Haltearme gehen an einer Schmalseite des Strömungsleitblechs von der Frontfläche ab, wobei ein die Frontfläche aufweisender Grundkörper des Strömungsleitblechs mittels der Haltearme mit dem Leitungsabschnitt gekoppelt ist. Dadurch, dass zur Befestigung des Strömungsleitblechs in dem Leitungsabschnitt die beiden schmalen Haltearme vorgesehen sind, wird zum einen die Entstehung des Doppeldralls durch die Haltearme besonders wenig behindert. Zudem sind diese Haltearme einer vorteilhaft geringen Erhöhung des Gegendrucks zuträglich.

Außerdem lässt sich mittels der beiden Haltearme eine besonders sichere Kopplung beziehungsweise eine besonders sichere Festlegung des Strömungsleitblechs in dem Leitungsabschnitt erreichen.

Vorzugsweise weist der jeweilige Haltearm ein als Verbindungsabschnitt ausgebildetes freies Ende auf, welches an dem Leitungsabschnitt festgelegt ist. So ist eine besonders positionsstabile Halterung des Strömungsleitblechs in der Abgasleitung sichergestellt.

Insbesondere können die Verbindungsabschnitte nach Art von Laschen ausgebildet sein, welche bei der Fertigung der Abgasnachbehandlungseinrichtung in Schlitze eingesteckt werden, welche in dem Leitungsabschnitt ausgebildet sind. Durch anschließendes stoffschlüssiges Verbinden der Laschen mit dem Leitungsabschnitt im Bereich der Schlitze, etwa durch Schweißen, kann einfach sichergestellt werden, dass auch in dem Bereich der Festlegung der Haltearme an dem Leitungsabschnitt die Abgasleitung für das Abgas dicht ist.

Vorzugsweise ist an einem Fußbereich des Strömungsleitblechs eine Haltelasche ausgebildet, wobei das Strömungsleitblech über die Haltelasche mit einem stromaufwärts des Eckbereichs ausgebildeten Wandungsbereich des Leitungsabschnitts gekoppelt ist. Auch dies ist einer positionsgenauen beziehungsweise in der Lage gesicherten Festlegung des Strömungsleitblechs in dem Eckbereich zuträglich.

Insbesondere kann die Haltelasche in einen Schlitz eingesteckt sein, welcher in dem stromaufwärts des Eckbereichs angeordneten Wandungsbereichs des Leitungsabschnitts ausgebildet ist. Durch stoffschlüssiges Verbinden, insbesondere durch Verschweißen, der Haltelasche mit dem Material des Wandungsbereichs, in welchem der Schlitz ausgebildet ist, lässt sich eine Dichtigkeit des Leitungsabschnitts gegenüber dem im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung durch den Leitungsabschnitt strömenden Abgas einfach sicherstellen.

Vorzugsweise weist die Abgasleitung einen weiteren Eckbereich auf, in welchem die Längsachse des Leitungsabschnitts und eine Längsachse des SCR-Katalysators einen im Wesentlichen rechten Winkel einschließen. Hierbei sind im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung eine Strömungsrichtung des durch das Mischrohr strömenden Abgasstroms und eine Strömungsrichtung eines durch den SCR-Katalysator strömenden Abgasstroms einander entgegengesetzt. Durch eine derartige Bauform der Abgasnachbehandlungseinrichtung mit einer zweimaligen im Wesentlichen rechtwinkligen Umlenkung des Abgasstroms in den jeweiligen Eckbereichen ist ein sehr kompakter Aufbau der Abgasnachbehandlungseinrichtung erreicht.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung(en). Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Dabei zeigen:

Fig. 1 stark schematisiert einen Ausschnitt aus einer

Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei stromabwärts eines Mischrohrs ein Strömungsleitblech in einem Eckbereich einer Abgasleitung der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet ist, wobei das Strömungsleitblech im Zusammenwirken mit dem Eckbereich für eine Ausbildung von Doppelwirbeln in einem Leitungsabschnitt der Abgasleitung sorgt, welcher zwischen dem Mischrohr und einem Einlass eines SCR-Katalysators angeordnet ist;

Fig. 2 eine weitere schematische Ansicht der Abgasnachbehandlungseinrichtung gemäß Fig. 1, wobei in Fig. 2 Details des Strömungsleitblechs besser zu erkennen sind als in Fig. 1, und wobei zusätzlich eine Dosierstelle detaillierter als in Fig. 1 gezeigt ist, an welcher mittels einer Dosiereinrichtung eine wässrige Harnstofflösung in das Mischrohr eingebracht wird;

Fig. 3 eine Draufsicht von oben auf die Abgasnachbehandlungseinrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine weitere schematische Ansicht der Abgasnachbehandlungseinrichtung gemäß Fig. 3, wobei Details des Strömungsleitblechs in Fig. 4 besser zu erkennen sind als in Fig. 3;

Fig. 5 eine weitere stark schematisierte Ansicht der

Abgasnachbehandlungseinrichtung gemäß Fig. 1, wobei eine Frontfläche des Strömungsleitblechs schematisch gezeigt ist;

Fig. 6 eine weitere schematische Ansicht gemäß Fig. 5, wobei Details des

Strömungsleitblechs in Fig. 6 besser zu erkennen sind als in Fig. 5;

Fig. 7 eine erste Perspektivansicht des Strömungsleitblechs;

Fig. 8 eine weitere Perspektivansicht des Strömungsleitblechs; Fig. 9 eine Schnittansicht des Strömungsleitblechs entlang einer Linie IX-IX in

Fig. 8; und

Fig. 10 das Strömungsleitblech gemäß Fig. 7 in einer Draufsicht auf eine zum Betrachter hin gewölbte Frontfläche des Strömungsleitblechs.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Von einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 eines Kraftfahrzeugs ist in Fig. 1 schematisch ein Ausschnitt gezeigt. Das Kraftfahrzeug kann insbesondere als Nutzfahrzeug beziehungsweise Lastkraftwagen ausgebildet sein. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 umfasst wenigstens einen SCR-Katalysator 12, welcher in Fig. 1 stark schematisiert dargestellt ist. In dem SCR-Katalysator 12 findet im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 in an sich bekannterWeise eine Umsetzung von Ammoniak (NH ₃ ) mit in dem Abgas einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs enthaltenen Stickoxiden (NO _x ) statt. Hierbei werden die Stickoxide mit dem Ammoniak in einer selektiven katalytischen Reduktionsreaktion (SCR = selective catalytic reduction) zu Stickstoff und Wasser umgesetzt.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 in der Praxis auch zwei SCR-Katalysatoren 12, 14 aufweisen kann, welchen das Reduktionsmittel in Form von Ammoniak zugeführt wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit soll im Folgenden jedoch insbesondere auf den in Fig. 1 gezeigten SCR-Katalysator 12 eingegangen werden.

Mittels einer in Fig. 2 schematisch gezeigten Dosiereinrichtung 16, welche in Fig. 1 lediglich angedeutet ist, wird eine Reduktionsmittellösung etwa in Form einer wässrigen Harnstofflösung in ein Mischrohr 18 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 eingebracht. Im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 wird in dem heißen Abgas aus dem in der Harnstofflösung enthaltenen Harnstoff der Ammoniak gebildet. Das Mischrohr 18 und ein zwischen dem Mischrohr 18 und einem Einlass 20 des SCR- Katalysators 12 angeordneter Leitungsabschnitt 22 sind vorliegend separat bereitgestellte oder separat hergestellte Teile beziehungsweise Bestandteile einer Abgasleitung 24 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10. Das Mischrohr 18 weist eine Längsachse 26 auf, welche in Fig. 1 und in Fig. 2 dargestellt ist. In analoger Weise weist der Leitungsabschnitt 22 der Abgasleitung 24 eine Längsachse 28 auf. Die Abgasleitung 24 weist einen Eckbereich 30 auf, in welchem die Längsachse 26 des Mischrohrs 18 und die Längsachse 28 des Leitungsabschnitts 22 einen im Wesentlichen rechten Winkel 32 beziehungsweise 90°-Winkel einschließen.

Vorliegend ist in der Abgasleitung 24 in diesem Eckbereich 30 ein Strömungsleitblech 34 angeordnet, welches in Fig. 1 stark schematisiert dargestellt ist. Die tatsächliche Gestalt des vorliegend aus Metall gebildeten Strömungsleitblechs 34 ist besser aus Fig. 2 und besonders gut aus Fig. 7 bis Fig. 10 erkennbar.

Aus Fig. 1 ist insbesondere in Zusammenschau mit Fig. 2 gut ersichtlich, dass das Strömungsleitblech 34 eine Frontfläche 36 aufweist, auf welche ein Abgasstrom auftrifft, welcher im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 durch das Mischrohr 18 strömt. Insbesondere trifft der aus dem Mischrohr 18 austretende Abgasstrom auf die Frontfläche 36 des Strömungsleitblechs 34 auf.

Aus Fig. 2 ist diesbezüglich erkennbar, dass das Strömungsleitblech 34 bevorzugt im Bereich der Frontfläche 36 zu einem Einlassbereich 38 des Mischrohrs 18 hin gewölbt ausgebildet ist.

Der Abgasstrom durch das Mischrohr 18 ist in Fig. 1 durch Strömungspfeile 40 schematisch veranschaulicht. Wenn dieser Abgasstrom auf die Frontfläche 36 des Strömungsleitblechs 34 auftrifft, so strömt zumindest ein Teil des Abgasstroms anschließend um Schmalseiten 42, 44 (vgl. Fig. 7 bis Fig. 10) des Strömungsleitblechs herum. Dieser Anteil dieses Abgasstroms gelangt so in einen Zwischenraum zwischen einer Rückseite 46 des Strömungsleitblechs 34 und einem kurvenäußeren Wandbereich 48 des Leitungsabschnitts 22.

Bei der bezogen auf den durchströmbaren Querschnitt des Mischrohrs 18 bevorzugt im Wesentlichen mittigen Anordnung des Strömungsleitblechs 34 in dem Eckbereich 30 stellt sich in dem Bereich zwischen der Rückseite 46 und dem kurvenäußeren Wandbereich 48 des Leitungsabschnitts 22 eine Doppelwirbelströmung ein. Auch diese Doppelwirbelströmung ist in Fig. 1 durch die Strömungspfeile 40 schematisch veranschaulicht. Entlang des kurvenäußeren Wandbereichs 48 wird der Anteil des Abgasstroms, welcher die Schmalseiten 42, 44 oder Seitenkanten des Strömungsleitblechs 34 umströmt hat, in dem Leitungsabschnitt 22 um im Wesentlichen 90° umgelenkt. Die Ausbildung der Doppelwirbelströmung, welche aufgrund eines Zusammenwirkens des Strömungsleitblechs 34 mit der Umlenkung des Abgasstroms um im Wesentlichen 90°, also mit der Umlenkung entsprechend dem Winkel 32, entsteht, bewirkt eine sehr gute konvektive Durchmischung des Abgases mit dem aus der wässrigen Reduktionsmittellösung gebildeten Reduktionsmittel sowie mit in dem Leitungsabschnitt 22 möglicherweise noch vorhandenen Tröpfchen der wässrigen Reduktionsmittellösung, insbesondere Harnstofflösung.

Dennoch ist die durch das Strömungsleitblech 34 im Zusammenwirken mit dem Eckbereich 30 bereitgestellte Mischeinrichtung sehr einfach aufgebaut. Zudem sorgt diese Mischeinrichtung nur für eine sehr geringfügige Erhöhung des Gegendrucks der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10.

Insbesondere aus Fig. 3 ist gut ersichtlich, dass ein erster Strömungswirbel 50 und ein zweiter Strömungswirbel 52 der Doppelwirbelströmung beziehungsweise des Doppeldralls gegenläufige Drehrichtungen aufweisen und zudem vorzugsweise im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet sind. Zudem ist aus Fig. 3 in Zusammenschau mit Fig. 1 gut ersichtlich, dass eine Mittelachse der Doppelwirbelströmung im Wesentlichen mit der Längsachse 28 des Leitungsabschnitts 22 zusammenfällt.

Die bevorzugte Ausrichtung dieser Achse des Doppelwirbels beziehungsweise der Doppelwirbelströmung bringt es mit sich, dass die Drallströmungen beziehungsweise Strömungswirbel 50, 52 in eine durch die Längsachse 28 angegebene Hauptströmungsrichtung weiter durch den Leitungsabschnitt 22 transportiert werden und so hin zu dem Einlass 20 des SCR-Katalysators 12 gelangen.

Die zu dem Einlassbereich 38 des Mischrohrs 18 hin gewölbte Ausgestaltung des Strömungsleitblechs 34 ist insbesondere aus Fig. 3 und Fig. 4 gut erkennbar.

Des Weiteren ist etwa aus Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 4 ersichtlich, dass das Strömungsleitblech 34 zwei Haltearme 54, 56 umfasst (vergleiche Fig. 7 und Fig. 8), über welche ein die Frontfläche 36 aufweisender Grundkörper des Strömungsleitblechs 34 mit dem Leitungsabschnitt 22 gekoppelt ist. Insbesondere aus Fig. 7 ist diesbezüglich gut ersichtlich, dass die Haltearme 54, 56 an den jeweiligen Schmalseiten 42, 44 des Strömungsleitblechs 34 von der Frontfläche 36 abgehen, und dass diese nach Art von Stegen ausgebildeten Haltearme 54, 56 vergleichsweise schmal ausgebildet sind. Dadurch wird die Ausbildung des Doppeldralls beziehungsweise der Doppelwirbelströmung von den Haltearmen 54, 56 besonders wenig gestört oder beeinflusst.

Insbesondere aus Fig. 5 und Fig. 6 ist gut ersichtlich, dass das Strömungsleitblech 34 einen Fußbereich 58 und einen stromabwärts des Fußbereichs 58 angeordneten Kopfbereich 60 aufweist. Hierbei ist eine Breite 62 des Strömungsleitblechs 34, deren Richtung in Fig. 6 durch einen Doppelpfeil veranschaulicht ist, in dem Fußbereich 58 größer als in dem Kopfbereich 60.

Vorliegend nimmt diese Breite 62 von dem Fußbereich 58 zu dem Kopfbereich 60 hin kontinuierlich ab. Auf diese Weise sorgt der breite Fußbereich 58 des Strömungsleitblechs 34 in besonderen Maße für das Aufbauen des Doppelwirbels, und in dem schmaleren Kopfbereich 60 des Strömungsleitblechs 34 kommt es zu einer weniger starken Behinderung des Abgasstroms durch das Strömungsleitblech 34. Dies sorgt wiederum dafür, dass an dem kurvenäußeren Wandbereich 48 des Leitungsabschnitts 22 eine besonders gute Umlenkung des Abgasstroms stattfindet.

Insbesondere aus Fig. 1 und Fig. 2 ist gut ersichtlich, dass der Fußbereich 58 des Strömungsleitblechs 34 in Richtung der Längsachse 26 des Mischrohrs 18 gesehen dem Einlassbereich 38 des Mischrohrs 18 näher ist als der Kopfbereich 60 des Strömungsleitblechs 34. Mit anderen Worten ist das Strömungsleitblech 34 vorzugsweise entgegen der Hauptströmungsrichtung des Abgasstroms durch das Mischrohr 18 angestellt. Hierbei ist vorliegend sichergestellt, dass zwischen einem freien Ende 64 des Strömungsleitblechs 34 und einem kurveninneren Wandbereich 66 des Leitungsabschnitts 22 ein Spalt 68 ausgebildet ist.

Dieser von Abgas durchströmbare Spalt 68 ist in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil veranschaulicht (vergleiche Fig. 1). Die Größe des Spalts 68 ist vorzugsweise so gewählt, dass einerseits der Doppelwirbel sehr gut ausgebildet werden kann und andererseits dennoch der Gegendruck der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 im Bereich des Strömungsleitblechs 34 geringer ist als dies der Fall wäre, wenn das freie Ende 64 des Strömungsleitblechs 34 an dem kurveninneren Wandbereich 66 des Leitungsabschnitts 22 anliegen würde. Aus Fig. 7 ist gut ersichtlich, dass die beiden Haltearme 54, 56 der Strömungsleitblechs 34 jeweilige, als Verbindungsabschnitte 70, 72 ausgebildete freie Enden aufweisen. Über diese Verbindungsabschnitte 70, 72 sind die Haltearme 54, 56 in dem Leitungsabschnitt 22 an dem kurvenäußeren Wandbereich 48 befestigt oder festgelegt (vergleiche Fig. 2, Fig. 4 und Fig. 6).

Beispielsweise können die Verbindungsabschnitte 70, 72 so wie vorliegend beispielhaft gezeigt Laschen aufweisen, welche bei der Fertigung des Leitungsabschnitts 22 in Schlitze eingesteckt werden, die in dem Wandbereich 48 ausgebildet sind. Durch Verschweißen der Laschen mit den Schlitzen können dann zum einen die gute Halterung des Strömungsleitblechs 34 in dem Leitungsabschnitt 22 der Abgasleitung 24 und zum anderen eine Gasdichtigkeit der Abgasleitung 24 für das Abgas sichergestellt werden.

Aus Fig. 8 ist gut erkennbar, dass die Haltearme 54, 56 in einem Übergangsbereich zu der Frontfläche 36 hin gekrümmt ausgebildet sind. In den die Verbindungsabschnitte 70, 72 aufweisenden Bereichen der Haltearme 54, 56 sind die Haltearme 54, 56 demgegenüber im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet (vergleiche Fig. 8). Die von dem Fußbereich 58 zu dem Kopfbereich 60 hin abnehmende Breite 62 des Strömungsleitblechs 34 ist zum einen aus Fig. 6 und Fig. 7 und zum anderen aus Fig. 10 gut ersichtlich.

Insbesondere aus Fig. 9 ist weiter ersichtlich, dass sich die Haltearme 54, 56 vorliegend in dem Kopfbereich 60 an die Schmalseiten 42, 44 des Grundkörpers des Strömungsleitblechs 34 anschließen. Des Weiteren ist aus Fig. 9 die vorzugsweise geringe Dicke des Strömungsleitblechs 34 ersichtlich, welche mit einer raschen Erwärmbarkeit des Strömungsleitblechs 34 im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 einhergeht.

In Fig. 10 ist eine Mittelachse 74 des Strömungsleitblechs 34 dargestellt. Dementsprechend ist aus Fig. 10 ersichtlich, dass entlang der Mittelachse 74 das Strömungsleitblech 34 eine größte Höhe 76 aufweist, welche in Fig. 10 durch einen Doppelpfeil veranschaulicht ist. Des Weiteren ist aus Fig. 10 gut erkennbar, dass in dem Kopfbereich 60 die Breite 62 des Strömungsleitblechs 34 entlang der Mittelachse 74 in Richtung des freien Endes des Kopfbereichs (64) abnimmt.

Schließlich ist insbesondere aus Fig. 10 gut erkennbar, dass das Strömungsleitblech 34 in dem Fußbereich 58 eine Haltelasche 78 aufweist. Über die Haltelasche 78, welche nach Art eines Fortsatzes des Grundkörpers des Strömungsleitblechs 34 ausgebildet ist, ist das Strömungsleitblech 34 vorliegend stromaufwärts des Eckbereichs 30 mit einem Wandungsbereich 80 des Leitungsabschnitts 22 (vergleiche Fig. 1) gekoppelt.

Auch diese Kopplung kann derart realisiert sein, dass die Haltelasche 78 in einen Schlitz eingesteckt ist, welcher in dem Wandungsbereich 80 ausgebildet ist. Auch hier kann nach dem Einstecken der Haltelasche 78 in den Schlitz im Rahmen der Fertigung der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 die Abgasleitung 24 für das Abgas dicht verschlossen werden, insbesondere durch Verschweißen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 vorzugsweise einen weiteren Eckbereich 82 auf, in welchem abermals eine 90°- Umlenkung des Abgasstroms stattfindet, bevor der Abgasstrom an dem Einlass 20 des wenigstens einen SCR-Katalysators 12 in den SCR-Katalysator 12 eintritt. Dementsprechend schließen in dem weiteren Eckbereich 82 die Längsachse 28 des Leitungsabschnitts 22 und eine Längsachse 84 des SCR-Katalysators 12 ebenfalls einen im Wesentlichen rechten Winkel ein.

Im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 führt dies dazu, dass eine Strömungsrichtung des durch das Mischrohr 18 strömenden Abgases beziehungsweise Abgasstroms und eine Strömungsrichtung des durch den SCR-Katalysator 12 strömenden Abgases beziehungsweise Abgasstroms einander entgegengesetzt sind.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch das Vorsehen eines Durchmischungselements in Form des einfach aufgebauten Strömungsleitblechs 34 am Ende einer Aufbereitungsstrecke für die Reduktionsmittellösung eine besonders gute Gleichverteilung sowohl des Abgasmassenstroms als auch des Reduktionsmittels auf den SCR-Katalysator 12 erreicht werden kann. Bezugszeichenliste

Abgasnachbehandlungseinrichtung

SCR-Katalysator

SCR-Katalysator

Dosiereinrichtung

Misch rohr

Einlass

Leitungsabschnitt

Abgasleitung

Längsachse

Längsachse

Eckbereich

Winkel

Strömungsleitblech

Frontfläche

Einlassbereich

Strömungspfeil

Schmalseite

Schmalseite

Rückseite

Wandbereich

Strömungswirbel

Strömungswirbel

Haltearm

Haltearm

Fußbereich

Kopfbereich

Breite

Ende

Wandbereich

Spalt

Verbindungsabschnitt

Verbindungsabschnitt

Mittelachse Höhe

Haltelasche

Wandungsbereich

Eckbereich

Längsachse