mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
Eine Herausforderung für die Konstrukteure, insbesondere diejenigen, die mit raumbeschränkten Fahrzeuganwendungen befasst sind, besteht darin, dass die Einspritzung von Fluiden, wie KW in das Abgas stromaufwärts einer OC-Vorrichtung oder eine andere Vorrichtung für diese Sache, für eine ausreichende Verweilzeit, Turbulenzen und Distanz in der Abgasströmung sorgen muss, damit das eingespritzte Fluid vor einem Eintritt in die Vorrichtung mit dem Abgas ausreichend gemischt und verdampft wird.
A challenge for designers, especially those involved in space limited automotive applications, is that injecting fluids such as HC into the exhaust gas upstream of an OC device, or any other device for that matter, must allow for sufficient residence time, turbulence and distance in the exhaust flow for the injected fluid to become sufficiently mixed with and vaporized in the exhaust gas prior to entering the device.
Ohne die richtige Vorbereitung wird das eingespritzte Fluid nicht richtig in der OC-Vorrichtung oxidieren, und ein Teil der nicht verbrannten KW kann durch die Vorrichtung gelangen.
Without proper preparation, the injected fluid will not properly oxidize in the OC device and some unburned HC may pass through the device.
Das Ergebnis sind verschwendeter Kraftstoff, der durch das Abgasbehandlungssystem gelangt, und ungleichmäßige Temperaturen innerhalb der Vorrichtungen.
The result is wasted fuel passing through the exhaust treatment system and uneven temperatures within the devices.
Eine Technologie, die entwickelt worden ist, um die Niveaus von NOx-Emissionen in Magerverbrennungsmotoren (beispielsweise Dieselmotoren) zu reduzieren, die Kraftstoff in Sauerstoffüberschuss verbrennen, umfasst eine Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion (”SCR” von engl.: ”selective catalytic reduction”).
A technology that has been developed to reduce the levels of NOx emissions in lean-burn engines (ex. diesel engines) that burn fuel in excess oxygen includes a Selective Catalytic Reduction (“SCR”) device.
Eine SCR-Katalysatorzusammensetzung, die in der SCR-Vorrichtung angeordnet ist, enthält bevorzugt einen Zeolith sowie eine oder mehrere Unedelmetallkomponenten, wie Eisen (”Fe”), Kobalt (”Co”), Kupfer (”Cu”) oder Vanadium (”V”), die effizient dazu dienen können, NOx-Bestandteile in dem Abgas in der Anwesenheit eines Reduktionsmittels, wie Ammoniak (”NH3”) zu reduzieren.
An SCR catalyst composition disposed in the SCR device preferably contains a zeolite and one or more base metal components such as iron (“Fe”), cobalt (“Co”), copper (“Cu”) or vanadium (“V”) which can operate efficiently to reduce NOx constituents in the exhaust gas in the presence of a reductant such as ammonia (“NH3”).
Der SCR-Katalysator kann als ein Washcoat entweder auf ein herkömmliches Durchflusssubstrat oder auf das Substrat eines Partikelfilters aufgebracht werden.
The SCR catalyst may be applied as a wash coat to either a conventional flow-through substrate or on the substrate of a particulate filter.
Das Reduktionsmittel wird üblicherweise als Flüssigkeit stromaufwärts von der SCR-Vorrichtung in einer Weise ähnlich zu der oben diskutierten KW geliefert und gelangt stromabwärts zu der SCR-Vorrichtung, um mit der SCR-Katalysatorzusammensetzung in Wechselwirkung zu treten; wobei die Mengen an NOxin dem Abgas, das durch die SCR-Vorrichtung gelangt, verringert werden.
The reductant is typically delivered as a liquid upstream of the SCR device, in a manner similar to the HC discussed above, and travels downstream to the SCR device to interact with the SCR catalyst composition; reducing the levels of NOx in the exhaust gas passing through the SCR device.
Wie die KW, wie oben diskutiert sind, kann ohne entsprechende Vermischung und Verdampfung das eingespritzte Reduktionsmittel, beispielsweise Harnstoff oder Ammoniak, nicht richtig in der SCR-Vorrichtung funktionieren, und ein Teil des Fluids kann durch die Vorrichtung gelangen, was zu verschwendetem Reduktionsmittel wie auch einem reduzierten NOx-Umwandlungswirkungsgrad führt.
Like the HC discussed above, without proper mixing and evaporation, the injected reductant, urea or ammonia for instance, will not properly function in the SCR device and some of the fluid may pass through the device resulting in wasted reductant as well as reduced NOx conversion efficiency.
Typische Abgasbehandlungssysteme können verschiedene Abgasbehandlungsvorrichtungen aufweisen, wie oben beschrieben ist.
Typical exhaust treatment systems may include several exhaust treatment devices as described above.
In vielen Fällen, ob bisher oder nicht, können die Vorrichtungen einzelne Komponenten umfassen, die entlang einer Abgasleitung seriell angeordnet sind, welche sich von dem Abgaskrümmerauslass des Verbrennungsmotors zu dem Auspuffauslass des Abgasbehandlungssystems erstreckt.
In many instances, whether historical or not, the devices may comprise individual components that are serially disposed along an exhaust conduit that extends from the exhaust manifold outlet of the internal combustion engine to the tailpipe outlet of the exhaust treatment system.
Um strenger werdende Abgasemissionsanforderungen zu erfüllen, kann es notwendig werden, dass die Abgasbehandlungsvorrichtungen in Emissionszyklen so schnell wie möglich anspringen.
To meet more stringent exhaust emission requirements, the exhaust treatment devices may need to be lighted-off as quickly as possible in emission cycles.
Somit ist es erwünscht, die Abgasbehandlungsvorrichtungen so nahe wie möglich an dem Motor anzuordnen, beispielsweise in enger Kopplung mit Turboladern oder Abgaskrümmern.
As such, it is desirable to locate the exhaust treatment devices as close to the engine as possible, for example, close-coupled with turbochargers or exhaust manifolds.
Da Fahrzeugarchitekturen kleiner werden und Konstruktionen mit eng gekoppelter Position erfordern, kann es sein, dass die gewünschte Länge für ein Abgasbehandlungssystem nicht notwendigerweise verfügbar ist.
As vehicle architectures become smaller and demand close-coupled position designs, the desired length for an exhaust treatment system may not necessarily be available.
Demgemäß ist es erwünscht, ein System bereitzustellen, dass eine gleichförmige Mischung und Ausbreitung des Fluides, das in das Abgas in einem Abgasbehandlungssystem eingespritzt wird, innerhalb einer kompakten Distanz erreicht.
Accordingly it is desirable to provide a system that will achieve uniform mixing and distribution of a fluid injected into the exhaust gas in an exhaust treatment system in a compact distance.
Bei einem Aspekt kann eine Wirbeldosenmischer-Baugruppe zum Mischen eines Fluids mit Abgas, das von dem Verbrennungsmotor ausgestoßen wird, vorgesehen sein.
In one aspect, a swirl can mixer assembly for mixing a fluid with exhaust gas exhausted from an internal combustion engine is provided.
Die Baugruppe weist einen Einlassabschnitt, der einen Einspritzbereich aufweist, der derart konfiguriert ist, eine Fluideinspritzeinrichtung zum Abgeben des Fluides in das Abgas zum Mischen mit dem Abgas in der Mischbaugruppe aufzunehmen, um ein Abgas/Fluidgemisch zu erzeugen, einen Auslassabschnitt sowie eine erweiterte Mischleitung auf, die fluidtechnisch zwischen den Einlassabschnitt und den Auslassabschnitt gekoppelt ist.
The assembly includes an inlet portion including an injection area configured to receive a fluid injector for dispensing the fluid into the exhaust gas for mixing with the exhaust gas in the mixing assembly to produce an exhaust gas/fluid mixture, an outlet portion, and an extended mixing conduit fluidly coupled between the inlet portion and the outlet portion.
Die erweiterte Mischleitung ist um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs des Auslassabschnitts gekrümmt, um einen Drall bzw. eine Verwirbelung in dem Abgas/Fluid-Gemisch zu bewirken, so dass das Abgas/Fluid-Gemisch in den Auslassabschnitt tangential dazu eintritt.
The extended mixing conduit is curved about at least a portion of a circumference of the outlet portion to induce a swirl in the exhaust gas/fluid mixture such that the exhaust gas/fluid mixture enters the outlet portion tangentially thereto.
Bei einem anderen Aspekt ist ein Abgasbehandlungssystem, das derart konfiguriert ist, Abgas von einem Verbrennungsmotor aufzunehmen, vorgesehen.
In another aspect, an exhaust gas treatment system configured to receive exhaust gas from an internal combustion engine is provided.
Das System weist eine Katalysatorvorrichtung und eine Wirbeldosenmischer-Baugruppe zum Mischen eines Fluides mit dem Abgas auf.
The system includes a catalyst device and a swirl can mixer assembly for mixing a fluid with the exhaust gas.
Die Wirbeldosenmischer-Baugruppe weist einen Einlassabschnitt, der einen Einspritzbereich aufweist, sowie eine Fluideinspritzeinrichtung auf, die mit dem Einlassabschnitt gekoppelt und derart konfiguriert ist, das Fluid in das Abgas in dem Einspritzbereich zum Mischen mit dem Abgas in der Mischbaugruppe abzugeben, um ein Abgas/Fluid-Gemisch zu erzeugen.
The swirl can mixer assembly includes an inlet portion including an injection area and a fluid injector coupled to the inlet portion and configured to dispense the fluid into the exhaust gas in the injection area for mixing with the exhaust gas in the mixing assembly to produce an exhaust gas/fluid mixture.
Die Baugruppe weist ferner einen Auslassabschnitt, der mit der Katalysatorvorrichtung gekoppelt ist, sowie eine erweiterte Mischleitung auf, die fluidtechnisch zwischen dem Einlassabschnitt und im Auslassabschnitt gekoppelt ist.
The assembly further includes an outlet portion coupled to the catalyst device and an extended mixing conduit fluidly coupled between the inlet portion and the outlet portion.
Die obigen Merkmale und Vorteile wie auch weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlich.
The above features and advantages and other features and advantages of the invention are readily apparent from the following detailed description when taken in connection with the accompanying drawings.
Andere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und Einzelheiten sind nur beispielhaft in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen dargestellt, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug auf die Zeichnungen nimmt, in welchen: Fig. 1eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotors und eines zugeordneten Abgasbehandlungssystems ist, die Merkmale der Erfindung aufweisen; Fig. 2eine perspektivische Ansicht einer kompakten Mischbaugruppe, die in Fig. 1gezeigt ist, ist, die eine Fluidströmung hindurch zeigt; Fig. 3eine Schnittansicht der kompakten Mischbaugruppe, die in Fig. 1gezeigt ist, entlang der Linie 3-3 ist; Fig. 4eine perspektivische Ansicht der kompakten Mischbaugruppe ist, die in Fig. 1gezeigt ist; Fig. 5eine ausgeschnittene Ansicht der kompakten Mischbaugruppe ist, die in Fig. 4gezeigt ist; und Fig. 6eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Mischervorrichtung ist, die mit der kompakten Mischbaugruppe, die in den Fig. 1bis Fig. 5gezeigt ist, verwendet werden kann.
Other objects, features, advantages and details appear, by way of example only, in the following detailed description of embodiments, the detailed description referring to the drawings in which: FIG. 1is a schematic view of an internal combustion engine and associated exhaust treatment system embodying features of the invention; FIG. 2is a perspective view of a compact mixing assembly shown in FIG. 1and illustrating fluid flow therethrough; FIG. 3is a cross-sectional view of the compact mixing assembly shown in FIG. 2and taken along line 3-3; FIG. 4is a perspective view of the compact mixing assembly shown in FIG. 1; FIG. 5is a cut-away view of the compact mixing assembly shown in FIG. 4; and FIG. 6is a perspective view of an exemplary mixer device that may be used with the compact mixing assembly shown in FIGS. 1-5.
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Gebräuche zu beschränken.
The following description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present disclosure, its application or uses.
Es versteht sich, dass in den gesamten Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen.
It should be understood that throughout the drawings corresponding reference numerals indicate like or corresponding parts and features.
Bezug nehmend auf Fig. 1ist ein Verbrennungsmotor 10 gezeigt.
Referring to FIG. 1, an internal combustion engine 10is illustrated.
Es sei angemerkt, dass die hier offenbarte Erfindung Anwendung auf einen beliebigen Typ von Verbrennungsmotor aufweist, der ein Abgasbehandlungssystem erfordert, bei dem ein Fluid, wie Kohlenwasserstoff-(”KW-”) oder Harnstoff-(oder anderes Ammoniak-(”NH3”)-haltiges Fluid oder Gas) eingespritzt wird.
It should be noted that the invention disclosed herein has application to any type of internal combustion engine requiring an exhaust treatment system in which a fluid such as hydrocarbon (“HC”) or urea (or other ammonia (“NH3”) containing fluid or gas) is injected.
In der Beschreibung unten sind ein Dieselmotor 10 sowie ein zugeordnetes Abgasbehandlungssystem 12 beschrieben.
In the description below, a diesel engine 10and associated exhaust treatment system 12is described.
Der Dieselmotor umfasst einen Zylinderblock 14 und einen Zylinderkopf 16, die, wenn sie kombiniert sind, Kolbenzylinder und Brennräume (nicht gezeigt) festlegen.
The diesel engine comprises a cylinder block 14and a cylinder head 16which, when combined, define piston cylinders and combustion chambers (not shown).
Hubkolben (nicht gezeigt) sind in den Kolbenzylindern angeordnet und dienen dazu, Luft, die, wenn sie komprimiert und mit einem eingespritzten Kraftstoff gemischt wird, auf eine Weise verbrennt, die in der Technik gut bekannt ist.
Reciprocating pistons (not shown) are disposed in the piston cylinders and are operable to compress air which combusts when compressed and mixed with an injected fuel in a manner well known in the art.
Produkte der Verbrennung oder Abgas 18 verlassen den Zylinderkopf 16 durch den Abgasdurchlass 20 (der einem Abgaskrümmer (nicht gezeigt) zugeordnet sein kann), der bei der beispielhaften Ausführungsform, die gezeigt ist, zu der Abgasturbinenseite 22 eines abgasgetriebenen Turbolader 24 führt.
Products of combustion, or exhaust gas 18, exits the cylinder head 16through exhaust port 20(which may be associated with an exhaust manifold (not shown)) that, in the exemplary embodiment shown, leads to the exhaust turbine side 22of an exhaust driven turbocharger 24.
Das Abgas dreht ein Flügelrad (nicht gezeigt), das rotierend in der Abgasturbinenseite des Turboladers montiert ist, und tritt anschließend aus dem Turbolader durch einen Austrittsdurchlass 26 aus.
The exhaust gas spins an impeller (not shown) which is rotatably mounted within the exhaust turbine side of the turbocharger and subsequently exits the turbocharger through an exit port 26.
Der Austrittsdurchlass steht in Fluidkommunikation mit dem Abgasbehandlungssystem 12, und Abgas 18, das von dem Turbolader 24 durch den Austrittsdurchlass 26 entweicht, wird an diesen übertragen.
The exit port is in fluid communication with the exhaust treatment system 12and exhaust gas 18departing the turbocharger 24through the exit port 26is transferred thereto.
Das Abgasbehandlungssystem 12 kann eine von vielen Konfigurationen abhängig von der jeweiligen Anwendung des Motors 10 und seiner Installation (d. h. Fahrzeug, stationär, etc.) umfassen.
The exhaust treatment system 12may comprise one of many configurations depending upon the particular application of the engine 10and its installation (i.e. vehicle, stationary etc.).
Bei der in Fig. 1gezeigten Konfiguration tritt Abgas 18, das den abgasgetriebenen Turbolader 24 verlässt, in eine Oxidationskatalysator-(”OC”)-Vorrichtung 30 durch einen Einlasskegel 32 ein, der mit dem Austrittsdurchlass 26 in Fluidkommunikation steht.
In the configuration shown in FIG. 1, exhaust gas 18exiting the exhaust driven turbocharger 24enters an oxidation catalyst (“OC”) device 30through an inlet cone 32that is in fluid communication with the exit port 26.
Die OC-Vorrichtung 30 kann beispielsweise ein Durchström-Metall- oder -Keramik-Monolithsubstrat (nicht gezeigt) aufweisen, das in eine Schale oder einen Kanister 36 aus rostfreiem Stahl mit einem Einlass und einem Auslass in Fluidkommunikation mit dem Abgas 18 in dem Abgasbehandlungssystem 12 gepackt ist.
The OC device 30may include, for example, a flow-through metal or ceramic monolith substrate (not shown) that is packaged in a stainless steel shell or canister 36having an inlet and an outlet in fluid communication with the exhaust gas 18in the exhaust treatment system 12.
Das Substrat kann typischerweise eine daran angeordnete Oxidationskatalysatorverbindung aufweisen.
The substrate typically may include an oxidation catalyst compound disposed thereon.
Die Oxidationskatalysatorverbindung kann als ein Washcoat aufgetragen werden und kann Platingruppenmetalle enthalten, wie Platin (”Pt”), Palladium (”Pd”), Rhodium (”Rh”) oder andere geeignete oxidierende Katalysatoren oder Kombinationen daraus.
The oxidation catalyst compound may be applied as a wash coat and may contain platinum group metals such as platinum (“Pt”), palladium (“Pd”), rhodium (“Rh”) or other suitable oxidizing catalysts, or combinations thereof The OC device 30is useful in treating unburned gaseous and non-volatile HC and CO, which are oxidized to form carbon dioxide and water.
Die OC-Vorrichtung 30 ist bei der Behandlung nicht verbrannter gasförmiger und nicht flüchtiger KW und CO verwendbar, die oxidiert werden, um Kohlendioxid und Wasser zu bilden.
In the exemplary embodiment, a compact mixing assembly or swirl can mixer assembly 40is located immediately downstream of the OC device 30and is configured to receive exhaust gas exiting the OC device 30.
Bei der beispielhaften Ausführungsform kann eine kompakte Mischbaugruppe oder eine Wirbeldosenmischer-Baugruppe 40 unmittelbar stromabwärts der OC-Vorrichtung 30 angeordnet sein und ist derart konfiguriert, die OC-Vorrichtung 30 verlassen des Abgas aufzunehmen.
In the illustrated exemplary embodiment, an outlet 48of the OC device and an inlet 50of the swirl can inlet portion 42are configured with similar diameters to thereby provide a leak-free seal thereabout while imposing little or no restriction upon the flow of exhaust gas 18.
Der Wirbeldosenmischer 40 weist einen Einlassabschnitt 42, einen Auslassabschnitt 44 sowie eine erweiterte Mischleitung 46 auf, die sich dazwischen erstreckt.
The mixer 40generally includes the inlet portion 42, the outlet portion 44, and the extended mixing conduit 46extending therebetween.
In Beispiel 6 kann der Erfindungsgegenstand der Beispiele 1–5 wahlweise beinhalten, dass die Mehrzahl von Abtastzeiten abfallende Taktflanken des ersten Taktsignals sind.
In Example 6, the subject matter of Examples 1-5 can optionally include that the plurality of sample times are falling clock edges of the first clock signal.
In Beispiel 7 kann der Erfindungsgegenstand der Beispiele 1–6 wahlweise beinhalten, dass das Maß der Abweichung eine Summe der Quadrate der Fehler zwischen den abgetasteten Taktzykluszahlen und den Taktzykluszahlen ist, die entsprechend der bestimmten Beziehung erwartet werden.
In Example 7, the subject matter of Examples 1-6 can optionally include that the measure of the deviation is a sum of the squares of the errors between the sampled clock cycle numbers and the clock cycle numbers expected according to the determined relationship.
In Beispiel 8 kann der Erfindungsgegenstand der Beispiele 1–7 wahlweise beinhalten, dass die verarbeitende Schaltung dafür konfiguriert ist, die Beziehung für die ansteigenden Taktflanken des ersten Taktsignals als die Abtastzeiten und für die abfallenden Taktflanken als die Abtastzeiten zu bestimmen.
In Example 8, the subject matter of Examples 1-7 can optionally include that the processing circuit is configured to determine the relationship for the rising clock edges of the first clock signal as the sampling times and for the falling clock edges as the sampling times.
In Beispiel 9 kann der Erfindungsgegenstand der Beispiele 1–8 wahlweise beinhalten, dass die verarbeitende Schaltung dafür konfiguriert ist, eine Phase zwischen dem ersten Taktsignal und dem zweiten Taktsignal zu bestimmen, basierend auf einer Minimierung des Maßes der Abweichung der abgetasteten Taktzykluszahlen von den Taktzykluszahlen des zweiten Taktsignals zu einer Mehrzahl von Abtastzeiten, die entsprechend der bestimmten Phase erwartet werden.
In Example 9, the subject matter of Examples 1-8 can optionally include that the processing circuit is configured to determine a phase between the first clock signal and the second clock signal based on a minimization of the measure of the deviation of the sampled clock cycle numbers from the clock cycle numbers of the second clock signal at the plurality of sample times expected according to the determined phase.
In Beispiel 10 kann der Erfindungsgegenstand der Beispiele 1–9 wahlweise beinhalten, dass die verarbeitende Schaltung dafür konfiguriert ist, gleichzeitig die Beziehung und die Phase zu bestimmen, basierend auf einer Minimierung des Maßes der Abweichung der abgetasteten Taktzykluszahlen von den Taktzykluszahlen des zweiten Taktsignals zu der Mehrzahl von Abtastzeiten, die entsprechend der bestimmten Frequenz und der bestimmten Phase erwartet werden.
In Example 10, the subject matter of Examples 1-9 can optionally include that the processing circuit is configured to jointly determine the relationship and the phase based on a minimization of the measure of the deviation of the sampled clock cycle numbers from the clock cycle numbers of the second clock signal at the plurality of sample times expected according to the determined frequency and the determined phase.
In Beispiel 11 kann der Erfindungsgegenstand der Beispiele 1–10 wahlweise eine Kommunikationsvorrichtung sein.
In Example 11, the subject matter of Examples 1-10 can optionally be a communication device.
In Beispiel 12 kann der Erfindungsgegenstand der Beispiele 1–11 wahlweise ein mobiles Kommunikationsendgerät sein.
In Example 12, the subject matter of Examples 1-11 can optionally be a mobile communication terminal.
In Beispiel 13 kann der Erfindungsgegenstand von Beispiel 12 wahlweise beinhalten, dass die verarbeitende Schaltung dafür konfiguriert ist, die Taktzykluszahl zu der Mehrzahl von Abtastzeiten während eines Funkrufrahmens abzutasten.
In Example 13, the subject matter of Example 12 can optionally include that the processing circuit is configured to sample the clock cycle number at the plurality of sample times during a paging frame.
In Beispiel 14 kann der Erfindungsgegenstand der Beispiele 12–13 wahlweise ein Kommunikationsmodul für eine Funkzugangstechnologie beinhalten und dass die verarbeitende Schaltung dafür konfiguriert ist, die Taktzykluszahl zu der Mehrzahl von Abtastzeiten während der Aktivität des Kommunikationsmoduls abzutasten.
In Example 14, the subject matter of Examples 12-13 can optionally include a communication module for a radio access technology and that the processing circuit is configured to sample the clock cycle number at the plurality of sample times during the activity of the communication module.
In Beispiel 15 kann der Erfindungsgegenstand der Beispiele 12–14 wahlweise ein Kommunikationsmodul für jede einer Mehrzahl von Funkzugangstechnologien beinhalten und dass die verarbeitende Schaltung dafür konfiguriert ist, die bestimmte Beziehung an jedes der Kommunikationsmodule zu signalisieren.
In Example 15, the subject matter of Examples 12-14 can optionally include, for each of a plurality of radio access technologies, a communication module and that the processing circuit is configured to signal the determined relationship to each communication module.
Beispiel 16 ist ein Verfahren wie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. beschrieben.
Example 16 is a method as described above with reference to FIG. 3.