0ex。还原剂供应设备包括放电 反应器20 (臭氧生成器）、空气泵20p、反应室30、燃料喷射器40和加热器50。
[0039] 如图2所示，放电反应器20包括具有流体通道22a在其中的外壳，并且多对电极 21被布置在流体通道22a内。更特别地，经由电绝缘构件23将电极21保持在外壳22内。 电极21具有板形并且被布置为平行面向彼此。交替布置接地的一个电极21和当电力供应 到放电反应器20时被施加有高压的另一电极21。通过电子控制单元（ECU 80)的微型计算 机81来控制对电极21的电力施加。
[0040] 通过气泵20p吹起的空气流入放电反应器20的外壳22内。气泵20p由电机驱动， 并且电机由微型计算机81控制。通过气泵20p吹起的空气流入外壳22内的流体通道22a， 并且流经在电极21之间形成的放电通道21a。
[0041] 反应容器30附着到放电反应器20的下游侧，并且燃料喷射室30a和蒸发室30b 形成在反应容器30内。燃料喷射室30a和蒸发室30b可以对应于其中燃料被空气内的氧 气氧化的"反应室"。在反应容器30中形成空气入口 30c并且穿过放电通道21a的空气经 由空气入口 30c流入反应容器30。空气入口 30c与燃料喷射室30a连通，并且燃料喷射室 30a经由开口 30d与蒸发室30b连通。穿过放电通道21a并且从空气入口 30c流出的空气 以该顺序流过燃料喷射室30a以及蒸发室30b，并且之后从形成在反应容器30中的喷射口 30e喷出。喷射口 30e与供应通道32连通。
[0042] 燃料喷射器40附着到反应容器30。燃料箱40t中的液体形式的燃料（液体燃料） 通过泵40p供应到燃料喷射器40,并且经由燃料喷射器40的喷射孔D1、D2、D3和D4 (参见 图3)喷射到燃料喷射室30a内。燃料箱40t内的燃料还被用于如上文所述的燃烧，并且因 此燃料共同用于内燃机10的燃烧并且用作还原剂。燃料喷射器40具有喷射阀并且该阀由 电磁螺线管通过电磁力致动。微型计算机81控制到电磁螺线管的电力供应（即，通电）。
[0043] 加热器50附着到反应容器30,并且加热器50具有当电力被供应到加热元件时生 成热的加热元件（未示出）。此外，加热器50包括包围加热元件在其中的热传递盖51。通 过微型计算机81控制对加热元件的电力供应（通电）。热传递盖51的外圆周表面可以用 作加热表面51a并且通过加热元件加热热传递盖51来增大加热表面51a的温度。热传递 盖51具有带有底部的圆柱形状并且在水平方向上延伸。更具体地，热传递盖51在其中还 原剂供应设备被安装到车辆的状态下在水平方向上延伸。即，热传递盖51的中心线Ch(参 考图4)在水平方向上延伸。
[0044] 加热表面51a被布置在蒸发室30b内，并且对从燃料喷射器40喷射的液体燃料进 行加热。被加热器50加热的液体燃料在蒸发室30b内被蒸发。蒸发的燃料被进一步加热 到等于或高于预定某一温度的温度。结果，将燃料热分解为具有小的碳数量的碳氢化合物， 艮P，发生裂解。
[0045] 燃料喷射器40包括喷射孔板41并且喷射孔Dl、D2、D3和D4形成在喷射孔板41上 (参见图3)。喷射孔D1、D2、D3和D4布置在热传递盖41的纵向上（即，沿着中心线Ch)。 在还原剂供应设备被安装到车辆的状态下，燃料喷射器40的中心线Ci相对于垂直方向成 角度。换言之，加热器50的中心线Ch相对于燃料喷射器40的中心线Ci成角度。
[0046] 如图3所示，喷射孔D1、D2、D3和D4具有线性延伸的形状，即，喷射孔D1、D2、D3和 D4具有线性延伸的轴。每个喷射孔Dl、D2、D3、D4的横截面是圆形并且喷射孔Dl、D2、D3、 D4具有恒定的横截面积。喷射孔Dl、D2、D3、D4的每个中心线Cl、C2、C3、C4相对于燃料喷 射器40的中心线Ci成角度。以液体形式的燃料（液体燃料）经由每个喷射孔D1、D2、D3、 D4喷射（雾化），并且喷射的液体燃料以基本上圆锥形状扩散。换言之，喷射的液体燃料的 扩散轨迹具有在远离每个喷射孔Dl、D2、D3、D4的方向上扩散的基本上圆锥的形状。在本 实施例中，喷射的液体燃料的喷射轨迹的中心线基本上对应于每个喷射孔Dl、D2、D3、D4的 中心线 C1、C2、C3、C4。
[0047] 来自喷射孔Dl到D4的喷射液体燃料经由开口 30d进入蒸发室30b并且抵靠加热 表面51a喷射。在每条中心线CU C2、C3、C4与加热表面51a之间形成的交叉角0 (参见 图2)是小于90°的锐角。更特别地，交叉角0被定义为虚拟接触加热表面50a. 1的最上 部分的加热表面34a的虚拟水平表面与中心线CU C2、C3、C4之间的角度。被定位在喷射 器40的最上蒸汽侧（即，图2中的最左侧）的喷射孔Dl提供具有最大值的交叉角0，并且 分别对应于喷射孔D2、D3、D4的交叉角0以该顺序向着加热器50的尖端（即，图2中的右 方向）减小。喷射孔Dl到D4相对于重力被定位在加热表面51a上方。
[0048] 因为交叉角0是锐角，喷射的液体燃料对角地达到加热表面51a。因此，如图4所 示，来自每个喷射孔Dl、D2、D3、D4的液体燃料被喷射到的加热表面51a的被喷射区域Al、 A2、A3、A4具有椭圆形状，而长轴沿着中心线Ch。对应于具有最小值的交叉角0的被喷射 区域Al的长轴是最短轴，并且被喷射区域A2、A3、A4的长轴以该顺序沿着中心线Ch增大。 换言之，被喷射区域八1、42、43、44的长轴随着交叉角0减小而增大。应当注意到，当增大 喷射孔Dl、D2、D3、D4的直径，或增大在喷射孔Dl、D2、D3、D4与加热表面51a之间的距离 时，被喷射区域A1、A2、A3、A4的面积还可以增大超过加热表面34a的面积。考虑到这种情 况，喷射孔DI、D2、D3、D4的直径和在喷射孔DI、D2、D3、D4与加热表面5Ia之间的距离被设 定为使得被喷射区域Al、A2、A3、A4在加热表面51a之内。
[0049] 检测在蒸发室30b内的温度的温度传感器31附着到反应容器30。特别地，温度传 感器31被布置在蒸发室30b内的加热器50的热生成表面之上。另外，温度传感器31在空 气流动方向相对于喷射燃料被定位在蒸发室30b的下游侧，使得燃料未被直接喷射在温度 传感器31上。由温度传感器31检测的温度是蒸发的燃料在与空气反应之后的温度。温度 传感器31输出检测到的温度的信息到E⑶80。
[0050] 当将电力供应到放电反应器20时，从电极21发射的电子与放电通道21a中的空 气中包含的氧分子碰撞。结果，从氧分子生成臭氧。即，放电反应器20通过放电过程使氧 分子进入等离子状态，并且生成臭氧作为活性氧。然后，放电反应器20生成的臭氧包含在 空气中，空气经由空气入口 30c流入反应容器30。
[0051] 冷焰反应发生在蒸发室30b中。在冷焰反应中，气体形式的燃料被空气内的氧气 或臭氧部分氧化。部分氧化的燃料被称为"重新形成的燃料"，并且部分氧化物（例如醛）可 以是其中燃料（碳氢化合物）的一部分被醛基（CHO)氧化的重新形成的燃料的一个示例。
[0052] 接下来，将参考图5-7详细描述冷焰反应。
[0053] 图5和6示出模拟结果，该结果示出在燃料（十六烷）被喷射到具有430°C温度的 加热器50上的情况下各种物理量相对于从喷射开始过去的时间的变化。在图5和6中，图 (a)示出了环境温度的变化，图（b)示出了被向着加热器50喷射的燃料（十六烷）的摩尔 浓度的变化，图（c)示出（i)通过氧化过程消耗的氧气、（ii)通过氧化过程生成的水分子） 和（iii)通过氧化过程生成的二氧化碳分子的摩尔浓度的变化，并且图（d)示出在通过冷 焰反应生成的乙醛和丙醛的摩尔浓度的变化。将燃料喷射的开始时的初始条件设定为1大 气压力、2200ppm十六烷浓度、20 %氧气浓度、9 %二氧化碳浓度和2 %水浓度。
[0054] 如图5和6所示，在喷射燃料之后不久，环境温度增大，燃料的摩尔浓度减小，并且 重新形成的燃料的摩尔浓度增大。这意味着燃料通过被氧气氧化生成热，并且从燃料生成 重新形成的燃料，即，发生冷焰反应。然而，这样的温度增大和摩尔浓度的改变是暂时的，并 且温度增大和摩尔浓度的改变并不出现直到从燃料喷射开始过去大约4秒。
[0055] 如图5所示，当过去了大约4秒时，环境温度增大，重新形成的燃料的摩尔浓度减 小、二氧化碳和水的生成量增大，并且氧气的消耗量增大。这意味着重新形成的燃料通过被 氧气氧化生成热，并且重新形成的燃料完全燃烧以生成二氧化碳和水，即，发生热焰反应。 通过冷焰反应的温度增大量小于通过热焰反应的温度增大量。另外，通过冷焰反应的氧气 消耗量小于通过热焰反应的氧气消耗量。
[0056] 如图5所示，当氧化反应通过两个步骤发生时，生成重新形成的燃料作为在从冷 焰反应到热焰反应的时间段期间的反应中间体。反应中间体的示例可以是各种碳氢化合 物，例如醛、酮或类似物。图7示出生成醛所通过的主反应路径的示例。
[0057] 如图7中的（1)所指示的，碳氢化合物（柴油燃料）与氧分子反应并且生成碳氢 过氧化氢基。碳氢过氧化氢基分解为醛和碳氢基（参考图7中的（2))。碳氢基与氧分子反 应并且生成另一碳氢过氧化氢基（参考图7中的（3))。碳氢过氧化氢基分解为醛和碳氢基 (参见图7中的（4))。碳氢基与氧分子反应并且还生成另一碳氢过