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Hintergrund der Erfindung
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1. Technisches Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf eine Abgasemissionsteuerungsvorrichtung, die
mit einer Additiveinspritzeinrichtung ausgerüstet ist, welche mit einem
SCR-(Selektive Katalytische Reduktion)-System verwendet werden kann,
das dazu dient, eine Abgasreinigungsreaktion einzuleiten, die ein
Additiv wie z. B. eine wässrige
Harnstofflösung
verwendet.
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2. Stand der Technik
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Harnstoff-SCR-Systeme,
die als Abgasemissionsteuerungsvorrichtungen zur Verwendung in Elektrizitätskraftwerken,
Fabriken oder speziell in mit Dieselmaschinen ausgerüsteten Automobilen
gestaltet sind, werden gerade entwickelt und teilweise in der Praxis
verwendet.
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5 stellt
ein typisches Beispiel der Harnstoff-SCR-Systeme dar.
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Das
Harnstoff-SCR-System hat generell einen SCR-Katalysator 51,
ein Abgasrohr 52, das sich zwischen einer Abgasemissionsquelle
(d. h. einer Automobildieselmaschine) und dem Katalysator 51 erstreckt,
und ein Harnstofflösungseinspritzventil 53. Der
Katalysator 51 dient dazu, eine NOx-Reduktion herbeizuführen, um
Abgas zu reinigen, dass durch das Abgasrohr 52 dort hineinströmt. Das
Harnstofflösungseinspritzventil 53 ist
in dem Abgasrohr 52 eingebaut, um wässrigen Harnstoff (d. h. eine
wässrige Harnstofflösung) in
eine Strömung
des Abgases in dem Abgasrohr 52 als ein Reduktionsmittel
einzuspritzen oder einzusprühen.
Wie es klar in 5 dargestellt ist, ist das Harnstofflösungseinspritzventil 53 genauer
gesagt zu der Länge
des Abgasrohrs 52 mit einem gegebenen Winkel geneigt, um
ein Sprühloch 53a,
das dem Katalysator 51 zugewandt ist, so aufzuweisen, dass
der Nebel des wässrigen
Harnstoffs zu dem Katalysator 51 hin orientiert ist.
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Im
Betrieb sprüht
das Harnstofflösungseinspritzventil 53 die
wässrige
Lösung
in das Abgasrohr 52. Die wässrige Lösung wird dann ebenfalls durch die
Strömung
des Abgases zu dem Katalysator 51 hin getragen, der sich
stromabwärts
des Harnstofflösungseinspritzventils 53 befindet,
so dass das Abgas durch eine NOx-Reduktion gereinigt wird, die an
dem Katalysator 51 auftritt. Bei der Reduktion von NOx-Emissionen wird die
wässrige
Harnstofflösung durch
die Wärmeenergie
des Abgases hydrolisiert, so dass Ammoniak (NH3)
entsteht, das im Gegenzug den NOx-Emissionen zugegeben wird, wie
sie wahlweise durch den Katalysator 51 adsorbiert werden, so
dass die NOx-Emissionen mit dem Ammoniak auf der Oberfläche des
Katalysators 51 reagieren und zu harmlosen Produkten umgewandelt
werden.
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Das
Abgasrohr
52 ist manchmal so geformt, dass es abhängig von
dem Aufbau der Komponententeile des Fahrzeugs eine Biegung aufweist.
Es sind Harnstofflösungseinspritzventile
bekannt, die in einer derartigen Biegung des Abgasrohrs angeordnet sind.
Beispielsweise zeigen
JP-Nr.
2001-3737 und
2003-293739 und
PTC-Nr. 2001-516635 eine
derartige Art von Harnstofflösungseinspritzventilen.
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Es
ist vorzuziehen, das Harnstoff-SCR-Systeme mit dem in der Biegung
des Abgasrohrs eingebauten Harnstofflösungseinspritzventil so gestaltet sind,
dass sie einen Strom der wässrigen
Harnstofflösung
in derselben Richtung wie die Strömung des Abgases orientieren,
um die wässrige
Harnstofflösung
mit dem durch die Biegung hindurchtretenden Abgas homogen zu mischen
und zu dem Katalysator zuzuführen.
Die Harnstofflösungseinspritzventile,
wie sie in der vorhergehenden zweiten und dritten Veröffentlichung
offenbart sind, sind jedoch so angeordnet, dass sie im Inneren der
Biegung freiliegen, so dass sie einer intensiven Wärme des
Abgases ausgesetzt sind.
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Das
Harnstofflösungseinspritzventil,
wie es in der vorhergehenden ersten Veröffentlichung offenbart ist,
ist in einem Vorsprung montiert, der sich außerhalb der Biegung des Abgasrohrs
in eine Richtung erstreckt, die dem Katalysator entgegengesetzt ist,
um die Aussetzung des Harnstofflösungseinspritzventils
zu der intensiven Wärme
des Abgases zu minimieren. Diese Anordnung erfordert jedoch, die
Länge des
Vorsprungs von der Außenfläche der Biegung
auszuwählen,
oder den Winkel einer konisch geformten Verteilung der wässrigen
Harnstofflösung
genau zu regulieren, um das Anhaften eines Nebels der wässrigen
Harnstofflösung
an einer Innenwand des Vorsprungs zu verhindern, was zu einer Instabilität bei einem
homogenen Mischen der wässrigen
Harnstofflösung
mit dem Abgas führen kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist daher eine Hauptaufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands
der Technik zu verhindern.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Abgasemissionsteuerungsvorrichtung
bereitzustellen, die mit einer Additiveinspritzeinrichtung ausgerüstet ist,
und die gestaltet ist, um die Additiveinspritzeinrichtung vor intensiver
Abgaswärme
zu schützen
und die Stabilität
einer Abgasreinigungsreaktion unter Verwendung des in das Abgas
eingespritzten Additivs sicherzustellen.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Abgasemissionsteuerungsgerät bereitgestellt,
das als ein Harnstoff-SCR-(Selektive Katalytische Reduktion)-System
für Automobilbrennkraftmaschinen
verwendet werden kann, das dazu dient, schädliche Emissionen zu harmlosen
Substanzen umzuwandeln. Das Abgasemissionsteuerungsgerät weist
Folgendes auf: (a) ein Abgasrohr, durch das Abgasemissionen strömen, wobei
das Abgasrohr einen geraden Bereich und einen gebogenen Bereich hat,
der sich von dem geraden Bereich in eine Stromaufwärtsrichtung
einer Strömung
der Abgasemissionen erstreckt; (b) einen Katalysator, der stromabwärts des
geraden Bereichs des Abgasrohrs in Verbindung mit diesem angeordnet
ist; (c) einen hohlen Vorsprung mit einer Länge, der sich außerhalb
des Abgasrohrs von einer Umfangswand des gebogenen Bereichs im Wesentlichen
parallel zu einer Längsmittellinie
des geraden Bereichs erstreckt, wobei der Vorsprung ein erstes Ende
und ein zweites Ende aufweist, das zu dem ersten Ende entgegengesetzt
ist, wobei der Vorsprung eine Öffnung
aufweist, die in dem ersten Ende ausgebildet ist, welches mit einer Innenseite
des gebogenen Bereichs des Abgasrohrs in Verbindung steht; und (d)
eine Additiveinspritzeinrichtung, die gestaltet ist, um einen konisch
geformten Additivnebel hervorzubringen, wobei die Additiveinspritzeinrichtung
in dem zweiten Ende des Vorsprungs eingebaut und ausgerichtet ist,
um den konisch geformten Additivnebel in das Abgasrohr durch die Öffnung des
Vorsprungs einzuspritzen, ohne mit wenigstens einem stromabwärtigen Rand
der Öffnung
in Wechselwirkung zu treten.
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Das
Additiv wird durch die Strömung
der Abgasemissionen stromabwärts
des Katalysators getragen und in einer vorgegebenen Abgasemissionsreinigungsreaktion
verwendet, die durch den Katalysator herbeigeführt wird, um die Abgasemissionen
zu reinigen.
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Genauer
gesagt erstreckt sich der Vorsprung außerhalb des Abgasrohrs. Die
Additiveinspritzeinrichtung wird durch den Vorsprung gehalten, ohne den
Abgasemissionen direkt ausgesetzt zu sein, die durch das Abgasrohr
strömen,
wobei die Übertragung
von intensiver Wärme
der Abgasemissionen zu der Additiveinspritzeinrichtung minimiert
werden. Zudem wird die Additiveinspritzeinrichtung ebenfalls durch
den Vorsprung so gehalten, dass die Wechselwirkung des konisch geformten
Additivnebels mit wenigstens dem stromabwärtigen Rand der Öffnung verhindert
wird, der ein Abschnitt der Öffnung
ist, der sich von der Additiveinspritzeinrichtung am entferntesten
weg befindet. Des Weiteren ist der Vorsprung ausgebildet, um sich
im Wesentlichen parallel zu der Längsmittellinie des geraden
Bereichs des Abgasrohrs zu erstrecken. Die Additiveinspritzeinrichtung ist
an dem zweiten Ende des Vorsprungs gesichert. Anders gesagt ist
die Mittelachse des konisch geformten Nebels, d. h. ein Pfad, entlang
dem das Additiv von der Additiveinspritzeinrichtung eingesprüht wird,
mit der Längsmittellinie
des geraden Bereichs des Abgasrohrs ausgerichtet, wodurch das Anhaften des
Additivs an eine Innenwand des Vorsprungs minimiert und das Additiv
mit den Abgasemissionen homogen gemischt wird, die anschließend zu
dem Katalysator getragen werden.
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Bei
der bevorzugten Betriebsweise der Erfindung ist die Additiveinspritzeinrichtung
durch den Vorsprung so ausgerichtet, dass eine Wechselwirkung des
konisch geformten Additivnebels mit einem gesamten Rand der Öffnung des
Vorsprungs verhindert wird.
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Der
Vorsprung hat eine zylindrische Innenwand, wodurch eine Bearbeitung
des Vorsprungs vereinfacht und zudem das Anhaften des Additivnebels
daran minimiert wird.
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Die
Additiveinspritzeinrichtung hat einen Kopf, in dem ein Sprühloch ausgebildet
ist. Der Abstand zwischen dem stromabwärtigen Rand der Öffnung des
Vorsprungs und dem Kopf der Additiveinspritzeinrichtung ist als
eine Funktion eines Verbreitungswinkels bzw. eines Spreizungswinkel
des Additivs ausgewählt,
das aus der Additiveinspritzeinrichtung gesprüht wird, um eine Wechselwirkung
des konisch geformten Additivnebels mit dem stromabwärtigen Rand
der Öffnung
des Vorsprungs zu verhindern.
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Die
Additiveinspritzeinrichtung ist so ausgerichtet, dass deren Achse
mit der Achse des geraden Bereichs des Abgasrohrs ausgerichtet bzw.
fluchtend ist, was zu einer gleichmäßigen Verteilung des Additivnebels über den
geraden Bereich des Abgasrohrs führt
und eine homogene Mischung des Additivs und der Abgasemissionen
zu dem Katalysator trägt.
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Die
Additiveinspritzeinrichtung kann zudem ausgerichtet sein, so dass
deren Achse mit der des Katalysators ausgerichtet bzw. fluchtend
ist.
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Die
Additiveinspritzeinrichtung kann gestaltet sein, um den Additivspreizungswinkel
zu verändern.
Die Additiveinspritzeinrichtung ist ausgerichtet, um eine Wechselwirkung
des konisch geformten Additivnebels mit wenigstens dem stromabwärtigen Rand
der Öffnung
zu verhindern, wenn der Verbreitungswinkel des Additivs maximal
ist.
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Das
Abgasrohr kann zudem einen zweiten gebogenen Bereich aufweisen,
durch den das Abgas strömt.
Der zweite gebogene Bereich steht mit dem gebogenen Bereich und
dem geraden Bereich an einem Abzweigungsverbindungsstück in Verbindung. Die Öffnung des
Vorsprungs führt
ins Innere des Abgasrohrs durch eine Wand des Abzweigungsverbindungsstücks. Der
Vorsprung erstreckt sich außerhalb des
Abgasrohrs im Wesentlichen parallel zu der Längsmittellinie des geraden
Bereichs.
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Der
gebogene Bereich ist gleichmäßig gekrümmt oder
mit einem rechten Winkel geknickt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgend gegebenen ausführlichen
Beschreibung und aus den beigefügten
Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele
besser verstanden, die jedoch nicht als die Erfindung auf die bestimmten
Ausführungsbeispiele
begrenzend angesehen werden sollten, sondern nur zum Zwecke der
Erklärung
und des Verständnisses
dienen.
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In
den Zeichnungen:
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1 ist
eine schematische Ansicht, die ein Abgasemissionsteuerungsgerät gemäß der Erfindung
zeigt;
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2 ist
eine vergrößerte Teilschnittansicht von 1;
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3 ist
eine Seitenansicht, die eine erste Abwandlung eines Einbaus eines
Harnstofflösungseinspritzventils
zeigt, das in dem Abgasemissionsteuerungsgerät von 1 eingebaut
ist;
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4(a) ist eine Seitenansicht, die eine zweite Abwandlung
des Einbaus eines Harnstofflösungseinspritzventils
zeigt, das in dem Abgasemissionsteuerungsgerät von 1 eingebaut
ist;
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4(b) ist eine Seitenansicht, die eine dritte Abwandlung
des Einbaus eines Harnstofflösungseinspritzventils
zeigt, das in dem Abgasemissionsteuerungsgerät von 1 eingebaut
ist; und
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5 ist
eine teilweise geschnittene Ansicht, die einen Einbau eines Harnstofflösungseinspritzventils
zeigt, das in einem herkömmlichen
Harnstoff-SCR-System verwendet wird.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Mit
Bezug auf die Zeichnungen, insbesondere mit Bezug auf 1,
ist ein Harnstoff-SCR-(Selektive Katalytische Reduktion)-System
gemäß der Erfindung
gezeigt, das ebenso wie das in 5 gezeigte
als eine Abgasemissionsteuerungsvorrichtung ausgeführt ist,
um NOx-Emissionen,
die in Abgas einer Automobildieselmaschine (nicht gezeigt) enthalten
sind, in harmlose Produkte umzuwandeln.
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Das
Harnstoff-SCR-System hat einen DOC (Dieseloxidationskatalysator) 21,
ein Abgasrohr 10, einen SCR-(Selektive Katalytische Reduktion)-Katalysator 20 und
ein Harnstofflösungseinspritzventil 50. Das
Abgas, das von der Dieselmaschine ausgestoßen wird, strömt durch
das Abgasrohr 10 in einer Richtung A.
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Das
Harnstofflösungseinspritzventil 50 ist
in einem Abschnitt des Abgasrohrs 10 zwischen dem DOC 21 und
dem SCR-Katalysator 20 eingebaut. Das Harnstofflösungseinspritzventil 50 wird
im Betrieb durch eine Steuerungseinrichtung (nicht gezeigt) gesteuert,
um eine wässrige
Harnstofflösung als
ein Reduktionsmittel (auch Reduzierer genannt) zu dem von dem DOC 21 zu
dem SCR-Katalysator 20 strömenden Abgas
einzuspritzen oder einzusprühen.
Die wässrige
Harnstofflösung
wird dann durch die Strömung
von Abgas zu dem SCR-Katalysator 20 getragen und bei einer
NOx-Reduktion verwendet.
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Der
SCR-Katalysator 20 dient insbesondere dazu, die NOx-Reduktion einzuleiten,
das bedeutet beispielsweise die nachfolgenden Reaktionen einzuleiten. 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O (1) 6HO2 + 8NH2 → 7N2 + 12H2O (2) NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 2H2O (3)
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Das
Ammoniak (NH3), das als ein Reduktionsmittel
für die
NOx-Reduktion bei den vorhergehenden Reaktionsformeln verwendet
wird, wird durch das Harnstofflösungseinspritzventil 50 zugeführt, das stromaufwärts des
SCR-Katalysators 20 angeordnet ist.
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Das
Harnstofflösungseinspritzventil 50 hat einen
bekannten Aufbau ähnlich
zu typischen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen und dient dazu, wie
es durch einen Pfeil F in 2 angegeben
wird, einen konisch geformten Nebel aus wässriger Harnstofflösung durch
ein Sprühloch 75 zu
produzieren, das in einem Kopf von diesem ausgebildet ist. Das Harnstofflösungseinspritzventil 50 wird
von einem Harnstofflösungsbehälter (nicht
gezeigt) durch ein Harnstofflösungszufuhrrohr
mit der wässrigen
Harnstofflösung
versorgt.
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Wie
es aus 1 gesehen werden kann, besteht das Abgasrohr 10 aus
drei Bereichen: einen hohlem zylindrischen geraden Bereich 11,
der direkt mit dem SCR-Katalysator 20 verbunden ist, einem gekrümmten Bereich 12,
der sich von dem geraden Bereich 11 erstreckt, und einen
gekrümmten
Bereich 13, der mit dem DOC 21 verbunden ist.
Der gekrümmte
Bereich 13 ist in eine dem gekrümmten Bereich 12 entgegengesetzte
Richtung gebogen und mit diesem verbunden, um einen S-förmigen Abschnitt
des Abgasrohrs 10 festzulegen. Der gekrümmte Abschnitt 12 bildet
an sich einen Vorsprung 14 aus, in dem das Harnstofflösungseinspritzventil 50 eingebaut
ist.
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Der
Vorsprung 14 ist hohl und zylindrisch, und mündet in
den gekrümmten
Bereich 12 des Abgasrohrs 10, wie es in 1 dargestellt
ist, wobei dessen Längsmittellinie
(d. h. eine Achse) 25 mit einer Längsmittellinie des geraden
Bereichs 11 ausgerichtet bzw. fluchtend ist. Der Vorsprung 14 erstreckt sich
von einer Außenumfangswand
des gekrümmten Bereichs 12 weg
von dem geraden Bereich 11. Der Vorsprung 14 kann
so bearbeitet sein, dass er eine zylindrische Innenwand aufweist.
Der SCR-Katalysator 20 ist in Ausrichtung dessen Längsmittellinie
mit der Längsmittellinie
des geraden Bereichs 11 angeordnet.
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Der
Vorsprung 14 hat eine Endwand 18, an der das Harnstofflösungseinspritzventil 50 gesichert ist.
Insbesondere ist das Harnstofflösungseinspritzventil 50 mit
der Endwand 18 des Vorsprungs 14 durch eine Wärmeisoliereinrichtung 22 verbunden, so
dass dessen Kopf (d. h. das Sprühloch 75)
im Inneren des Vorsprungs 14 freiliegt. Wie es in 2 gesehen
werden kann, ist das Sprühloch 75 in
der Mitte einer oberen Endwand des Kopfes des Harnstofflösungseinspritzventils 50 ausgebildet,
um einen Strahl von wässriger
Harnstofflösung
mit dem SCR-Katalysator 20 auszurichten.
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Das
Harnstofflösungseinspritzventil 50 wird so
durch die Endwand 18 gehalten, um den konisch geformten
Nebel F der wässrigen
Harnstofflösung
zu einer ovalen Öffnung 65 auszurichten,
die durch eine Verbindung zwischen dem gekrümmten Bereich 12 des
Abgasrohrs 10 und dem Vorsprung 14 festgelegt ist,
ohne mit einem unteren Rand 15 der ovalen Öffnung 65 (d.
h. dem am meisten stromabwärtigen
Abschnitt der Verbindung zwischen dem gekrümmten Bereich 12 und
dem Vorsprung 14 in einer Strömungsrichtung des Abgases)
physikalisch in Wechselwirkung zu treten bzw. beeinträchtigt zu
werden. Anders gesagt sind ein Spreizungswinkel θ der wässrigen Harnstofflösung und
der Abstand L zwischen dem unteren Rand 15 der Öffnung 65 und
dem oberen Rand (d. h. dem Sprühloch 75)
des Harnstofflösungseinspritzventils 50 so
ausgewählt,
dass das Anhaften der wässrigen
Harnstofflösung
an dem unteren Rand 15 der Öffnung 65 verhindert
wird. In diesem Ausführungsbeispiel
sind der Winkel θ und
der Abstand L ausgewählt,
um die Wechselwirkung des konisch geformten Nebels F der wässrigen
Harnstofflösung
mit einem oberen Rand 16 der ovalen Öffnung 65 (d. h. dem
am meisten stromaufwärtigen
Abschnitt der Verbindung zwischen dem gekrümmten Bereich 12 und
dem Vorsprung 14 in der Strömungsrichtung des Abgases)
zu verhindern. Es ist zudem empfehlenswert, dass der Winkel θ und der
Abstand L so ausgewählt
sind, dass sie die Wechselwirkung des konisch geformten Nebels F
der wässrigen
Harnstofflösung
mit einem gesamten Rand der ovalen Öffnung 65 verhindern.
Das Harnstofflösungseinspritzventil 50 kann
gestaltet sein, um den Spreizungswinkel θ der wässrigen Harnstofflösung in
Antwort auf eine Veränderung
eines Betriebszustands der Maschine zu verändern. In diesem Fall ist es
empfehlenswert, dass das Harnstofflösungseinspritzventil 50 in
dem Vorsprung 14 so eingebaut ist, dass der Nebel aus wässriger
Harnstofflösung
nicht mit wenigstens dem unteren Rand 15 der Öffnung 65 in
Wechselwirkung tritt, wenn der Winkel θ maximal ist.
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Die
nützlichen
Vorteile des Harnstoff-SCR-Systems sind nachfolgend beschrieben.
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Das
Harnstofflösungseinspritzventil 50 ist, wie
vorhergehend beschrieben, an der Endwand 18 des Vorsprungs 14 gesichert,
so dass es nicht direkt der intensiven Wärme des Abgases ausgesetzt
ist, das in dem Abgasrohr 10 strömt, wie es durch einen Pfeil
A angegeben wird. Die Verwendung der Wärmeisoliereinrichtung 22 minimiert
des Weiteren die Übertragung
der Wärme
zu dem Harnstofflösungseinspritzventil 50.
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Das
Harnstofflösungseinspritzventil 50 ist
in Ausrichtung dessen Längsmittellinie
mit der des geraden Bereichs 11 des Abgasrohrs 10 (d.
h. des SCR-Katalysators 20) ausgerichtet, wodurch der konisch
geformte Nebel F der wässrigen
Harnstofflösung
gleichmäßig über die
gesamte Einlassfläche des
SCR-Katalysators 20 gerichtet ist. Insbesondere die wässrige Harnstofflösung und
das Abgas, die homogen gemischt sind, erreichen die gesamte Fläche des
SCR-Katalysators 20.
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Die
Stelle, an der das Harnstofflösungseinspritzventil 50 an
dem Vorsprung 14 montiert ist, und der Aufbau des Vorsprungs 14 sind
so bestimmt, dass die wässrige
Harnstofflösung
in den gekrümmten
Bereich 12 des Abgasrohrs 10 eingespritzt wird, ohne
mit wenigstens dem unteren Rand 15 der Öffnung 65 des Abgasrohrs 10 in
Wechselwirkung zu treten, wodurch die wässrige Harnstofflösung mit dem
Abgas in dem Abgasrohr 10 gemischt wird, ohne deren Anhaftung
an der Innenwand des Vorsprungs 14.
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3 stellt
die erste Abwandlung des Einbaus des Harnstofflösungseinspritzventils 50 in
dem Abgasrohr 10 dar.
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Das
Abgasrohr 10 hat insbesondere einen L-förmigen Bereich 12a anstelle
des gekrümmten Bereichs 12 aus 1.
Der L-förmige Bereich 12a ist mit
rechten Winkeln gebogen und zwischen den Bereichen 11 und 13 verbunden.
Der Vorsprung 14 erstreckt sich von dem L-förmigen Bereich 12a weg
von dem geraden Bereich 11. Das Harnstofflösungseinspritzventil 50 ist
in dem Vorsprung 14 in Ausrichtung dessen Längsmittellinie
mit der des geraden Bereichs 11 eingebaut.
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4(a) stellt die zweite Abwandlung des Einbaus
des Harnstofflösungseinspritzventils 50 dar.
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Das
Abgasrohr 10 umfasst zwei gekrümmte Bereiche 12b und 12c,
von denen jeder mit einem von DOCs (nicht gezeigt) verbunden ist.
Die gekrümmten
Bereiche 12b und 12c stehen mit dem SCR-Katalysator 20 durch
den geraden Bereich 11 in Verbindung. Der Vorsprung 14 ist
an einem Abzweigungsverbindungsstück 19 der gekrümmten Bereiche 12b und 12c ausgebildet.
Das Harnstofflösungseinspritzventil 50 ist
in dem Vorsprung 14 in Ausrichtung dessen Längsmittellinie
mit der des geraden Bereichs 11 (d. h. des SCR-Katalysators 20)
angeordnet.
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4(b) stellt die dritte Abwandlung des Einbaus
des Harnstofflösungseinspritzventils 50 dar.
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Das
Abgasrohr 10 umfasst einen T-förmigen Bereich 12e,
dessen zwei Einlässe
jeweils mit DOCs (nicht gezeigt) verbunden sind. Der T-förmige Bereich 12e ist
zudem an dessen Auslass mit dem SCR-Katalysator 20 durch
den geraden Bereich 11 verbunden. Der Vorsprung 14 ist
an der Außenfläche des
T-förmigen
Bereichs 12e in Ausrichtung mit dem Auslass des T-förmigen Bereichs 12e ausgebildet. Das
Harnstofflösungseinspritzventil 50 ist
in dem Vorsprung 14 in Ausrichtung dessen Längsmittellinie
mit der des geraden Bereichs 11 (d. h. des SCR-Katalysators 20)
angeordnet.
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Das
Harnstoff-SCR-System kann mit Maschinen verwendet werden, die von
Dieselmaschinen verschieden sind, wie z. B. Benzinmaschinen (d.
h. Funkenzündmaschinen)
oder anderen Arten von Abgasemissionsteuerungsvorrichtungen. Das
Harnstoff-SCR-System kann zudem gestaltet sein, um ein Reduktionsmittel
zu verwenden, das von Harnstoff verschieden ist.
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Während die
vorliegende Erfindung in Form von den bevorzugten Ausführungsbeispielen
offenbart worden ist, um deren besseres Verständnis zu vereinfachen, sollte
verstanden sein, dass die Erfindung auf verschiedene Weisen ausgeführt werden kann,
ohne von dem Grundsatz der Erfindung abzuweichen. Deshalb sollte
die Erfindung so verstanden sein, dass sie alle möglichen
Ausführungsbeispiele und
Abwandlungen der gezeigten Ausführungsbeispiele
umfasst, die ausgeführt
werden können,
ohne von dem Grundsatz der Erfindung abzuweichen, wie er in den
angehängten
Ansprüchen
ausgeführt
ist.
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Ein
Abgasemissionsteuerungsgerät
wird bereitgestellt, das mit einer Additiveinspritzeinrichtung ausgerüstet ist,
um ein Additiv, wie z. B. eine wässrige
Harnstofflösung,
in ein Abgasrohr einzuspritzen, durch das Abgasemissionen strömen. Das
Abgasrohr umfasst einen geraden Bereich und einen gebogenen Bereich.
Ein Katalysator, wie z. B. ein SCR-(Selektive Katalytische Reduktion)-Katalysator ist
stromabwärts
des geraden Bereichs angeordnet. Ein hohler Vorsprung ist an einer
Außenumfangswand
des gebogenen Bereichs im Wesentlichen parallel zu einer Längsmittellinie
des geraden Bereichs ausgebildet. Der Vorsprung hat eine in einem
von dessen entgegengesetzten Enden ausgebildete Öffnung, die mit einer Innenseite
des gebogenen Bereichs in Verbindung steht. Die Additiveinspritzeinrichtung
ist gestaltet, um einen konisch geformten Additivnebel zu produzieren,
und ist an dem anderen Ende des Vorsprungs eingebaut, um den konisch
geformten Additivnebel in das Abgasrohr einzuspritzen, ohne mit
wenigstens einem stromabwärtigen
Rand der Öffnung
in Wechselwirkung zu treten.