DE102008033575B4 - Vorrichtung und System zur Zuführung von Luft zu einer Einspritzdüse eines Dosierers - Google Patents
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft Einspritzdüsen und insbesondere das Verhindern einer Verstopfung von Einspritzdüsen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu einer Einspritzdüse gemäß Anspruch 1.
- Einspritzdüsen werden oftmals in verunreinigten Umgebungen verwendet. Zum Beispiel stehen Einspritzdüsen, die in Abgasnachbehandlungssystemen verwendet werden, oftmals mit Abgas und anderen Verunreinigungen in Kontakt. In diesen Umgebungen sind Dosiersysteme mit Einspritzdüsen von Nutzen, da sie Kraftstoffe, Reduktionsmittel, wie zum Beispiel Harnstoff (auch als Carbamid bekannt) oder Ammoniak, oder andere Dosierfluide in einen Abgasstrom zur Regeneration oder zur Oxidation der Systemkomponenten oder zur Reduktion von Abgasemissionen, wie zum Beispiel Stickoxiden, einspritzen können. Dosiersysteme werden bei Dieselmotoren, Kesseln, Kraftwerken oder andere Anwendungen, die Abgase erzeugen, verwendet.
- Das Einspritzen von Kraftstoffen, Katalysatoren oder Reduktionsmitteln in einen Abgasstrom kann Ruß und andere Verunreinigungen, die sich in Filtern oder anderen Abgassystemkomponenten angesammelt haben, verbrennen oder oxidieren oder Abgasemissionen reduzieren. Beispiele für Abgassystemkomponenten, die aus einer Dosierung Nutzen ziehen könnten, umfassen Katalysatoren, wie zum Beispiel Diesel-Oxidationskatalysatoren (DOCs, DOC: diesel Oxidation catalyst), Systeme zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR – selective catalytic reduction), Systeme zur selektiven nichtkatalytischen Reduktion (SNCR – selective non-catalytic reduction) und Filter, wie zum Beispiel Rußfallen und Dieselpartikelfilter (DPFs, DPF: diesel particulate filter).
- Ruß und Verunreinigungen aus Abgas haften auch an Einspritzdüsen, die in Dosiersystemen verwendet werden, ein auch als Verrußen bezeichneter Effekt. Einspritzdüsen neigen besonders zum Verrußen, wenn sie nach dem Dosieren nass sind. Verrußen kann die Sprühnebelbildung und das Sprühnebelvolumen einer Einspritzdüse beeinträchtigen. Die Ansammlung von Ruß und Verunreinigungen an einer Einspritzdüse hat vielerlei nachteilige Auswirkungen auf die Dosierung, darunter eine verminderte Regenerations- oder Reduktionsleistung und verminderte Kraftstoffersparnis oder Emissionsverringerung. In Extremfällen können Komponenten des Abgassystems vollkommen mit Ruß und anderen Verunreinigungen verstopfen, wodurch eine unkontrollierte Dosierung und eine Beschädigung der Komponenten des Abgassystems verursacht werden.
- Aus dem Stand der Technik (
DE 10 2004 003 201 A1 ) ist eine Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu einer Einspritzdüse zu entnehmen, bei der der Luftstrom in einem Mischbereich in einem rechten Winkel auf einen Einspritzstrahl aus einer Bohrung trifft. Eine ähnliche Konstruktion ist auch aus weiterem Stand der Technik bekannt (DE 10 2004 030 441 A1 ). - Bei einem anderen Stand der Technik (
DE 10 2004 048 336 A1 ) wird Luft mittels eines Injektorluftausgangs mit einem Reduktionsmittel vor einer Düse gemischt, so dass dann die mit dem Reduktionsmittel gemischte Luft durch die Düse in einen Hohlraum geführt wird. Eine ähnliche Konstruktion ergibt sich auch aus derDE 198 56 366 C1 und derDE 101 50 518 C1 . - Der Lehre liegt das Problem zugrunde, bei einer Einspritzdüse in einem Dosiersystem der in Rede stehenden Art ein Verrußen zu verhindern.
- Das zuvor aufgezeigte Problem ist gelöst in einer ersten Alternative durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1.
- In einer zweiten Alternative ist das zuvor aufgezeigte Problem gelöst durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 2.
- Eine bevorzugte Modifikation ist Gegenstand des Anspruchs 3.
- Gegenstand der Erfindung ist auch ein System zur Zuführung von Luft zu einer Einspritzdüse mit einer Abgasleitung, einer Luftquelle und einer Fluidquelle für ein Dosierfluid, das eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umfasst, so wie in Anspruch 4 dargestellt.
- Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems sind Gegenstand der weiteren, auf das System bezogenen Unteransprüche.
- Bei der ersten Variante der Vorrichtung ist der Injektorluftausgang in einem Winkel ausgerichtet, der im Wesentlichen parallel zu einer Fläche des Hohlraums läuft und von der Einspritzdüse versetzt ist. Dabei ist der Hohlraum so geformt, dass er Luft von dem Injektorluftausgang zur Bildung einer Luftspirale leitet.
- Bei der Ausführungsform von Anspruch 2 ist der Injektorluftausgang räumlich von einer Fläche des Hohlraums und von dem Dosierinjektor entfernt, aber zum Hohlraum gerichtet.
- Bei dem erfindungsgemäßen System ist es bevorzugt, dass dieses ein Motorsteuermodul sowie vorzugsweise einen oder mehrere Sensoren sowie vorzugsweise ein Luftventil umfasst.
- Das Motorsteuermodul bestimmt bei einer Ausführungsform einen Zeitpunkt, zu dem die Einspritzdüse das Dosierfluid einspritzt. Bei einer weiteren Ausführungsform bestimmt das Motorsteuermodul einen Zeitpunkt, zu dem der Injektorluftausgang die Luft von dem Luftstrom in den Hohlraum einspritzt. Das Motorsteuermodul kann bei einer anderen Ausführungsform die Bestimmungen auf Eingaben von einem oder mehreren Sensoren basieren. Der eine oder die mehreren Sensoren können aus der aus einem Lufttemperatursensor und einem Luftdrucksensor bestehenden Gruppe ausgewählt werden. Das Motorsteuermodul könnte auch das Luftventil steuern. Bei einer Ausführungsform handelt es sich bei der Luftquelle um einen Turbolader. Bei einer anderen Ausführungsform handelt es sich bei der Luftquelle um einen Luftverdichter.
- In der ganzen Beschreibung legt eine Bezugnahme auf Merkmale, Vorteile oder ähnliche Ausdrucksweisen nicht nahe, dass alle dieser Merkmale und Vorteile, die mit der vorliegenden Erfindung realisiert werden können, in irgendeiner einzigen Ausführungsform der Erfindung enthalten sein sollten oder sind. Stattdessen sollen Ausdruckweisen, die sich auf die Merkmale und Vorteile beziehen, bedeuten, dass ein bestimmtes Merkmal, ein bestimmter Vorteil oder eine bestimmte Eigenschaft, das, der bzw. die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Somit kann sich die Besprechung der Merkmale und Vorteile und ähnlicher Ausdruckweisen in dieser Beschreibung durchweg auf die gleiche Ausführungsform beziehen, was aber nicht zwangsweise der Fall ist.
- Darüber hinaus können die beschriebenen Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der Erfindung auf irgendeine geeignete Weise in einer oder in mehreren Ausführungsformen kombiniert sein. Für einen Fachmann liegt auf der Hand, dass die Erfindung ohne eines (einen) oder mehrere der bestimmten Merkmale oder Vorteile einer besonderen Ausführungsform durchgeführt werden kann. In anderen Fällen können zusätzliche Merkmale und Vorteile bei gewissen Ausführungsformen erkannt werden, die möglicherweise nicht in allen Ausführungsformen der Erfindung vorhanden sind.
- Diese Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen deutlicher hervor oder können bei Ausübung der Erfindung, wie im Folgenden angeführt, gelernt werden.
- Damit die Vorteile der Erfindung leicht verständlich sind, folgt eine speziellere Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf besondere Ausführungsformen, die in den angehängten Zeichnungen dargestellt sind. Unter dem Verständnis, dass diese Zeichnungen nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und deshalb nicht als ihren Schutzbereich einschränkend zu betrachten sind, wird die Erfindung mit zusätzlicher Spezifität und genauerem Detail durch die Verwendung der beigefügten Zeichnungen beschrieben und erklärt; in den Zeichnungen zeigen:
-
1 ein schematisches Blockdiagramm eines Systems zur Zuführung von Luft zu der Einspritzdüse eines Dosierers gemäß einer ersten Variante der vorliegenden Erfindung, -
2A ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu der Einspritzdüse eines Dosierers, die nicht der Erfindung entspricht, -
2B ein schematisches Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu der Einspritzdüse eines Dosierers, die nicht der Erfindung entspricht, -
2C ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu der Einspritzdüse eines Dosierers gemäß einer zweiten Variante der vorliegenden Erfindung, -
2D ein schematisches Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu der Einspritzdüse eines Dosierers gemäß der zweiten Variante der vorliegenden Erfindung, -
3A ein schematisches Blockdiagramm einer Seitenansicht einer Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu der Einspritzdüse eines Dosierers, die nicht der Erfindung entspricht, -
3B ein schematisches Blockdiagramm einer Draufsicht einer Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu der Einspritzdüse eines Dosierers gemäß der ersten Variante der vorliegenden Erfindung; -
4A ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Zuführung von Luft zu der Einspritzdüse eines Dosierers und -
4B ein Flussdiagramm einer anderen Ausführungsform eines Verfahrens zur Zuführung von Luft zu der Einspritzdüse eines Dosierers. - Eine oder mehrere funktionale Einheiten, die in dieser Beschreibung beschrieben werden, sind als Module bezeichnet worden, um ihre Implementationsunabhängigkeit stärker zu betonen. Zum Beispiel kann ein Modul als ein Hardwareschaltkreis mit gewöhnlichen VLSI-Schaltkreisen oder Gate-Arrays, handelsübliche Halbleiter, wie zum Beispiel Logikbausteine, Transistoren oder andere diskrete Bauelemente implementiert werden. Des Weiteren kann ein Modul in programmierbaren Hardware-Bauelementen, wie zum Beispiel feldprogrammierbare Gate-Arrays, programmierbare Array-Logik, programmierbare Logik-Bauelemente oder dergleichen implementiert werden.
- Module können auch in Software zur Ausführung durch verschiedene Arten von Prozessoren implementiert werden. Ein identifiziertes Modul mit einem ausführbaren Code kann zum Beispiel einen oder mehrere physische oder logische Blöcke mit Computeranweisungen umfassen, die zum Beispiel als ein Objekt, eine Prozedur oder eine Funktion organisiert sein können. Nichtsdestotrotz müssen die Executables eines identifizierten Moduls nicht physisch beieinander angeordnet sein, sondern können unterschiedliche Anweisungen umfassen, die an verschiedenen Stellen gespeichert sind, die, wenn sie logisch zusammengefügt sind, das Modul umfassen und den angegebenen Zweck des Moduls erreichen.
- Ein Modul eines ausführbaren Codes kann in der Tat nur eine einzige Anweisung oder viele Anweisungen sein und kann sogar über mehrere verschiedene Codesegmente, zwischen verschiedenen Programmen und über mehrere computerlesbare Medien verteilt sein. Ebenso können Betriebsdaten identifiziert und hier in Modulen dargstellt werden und können in irgendeiner geeigneten Form ausgestaltet und in irgendeiner geeigneten Art von Datenstruktur organisiert werden. Die Betriebsdaten können als ein einziger Datensatz zusammengetragen oder über verschiedene Stellen, darunter über verschiedene Speichervorrichtungen, verteilt sein und können zumindest teilweise lediglich als elektronische Signale auf einem System oder Netzwerk vorliegen. Wenn ein Modul oder Teile eines Moduls in Software implementiert werden, werden die Softwareteile auf einem oder mehreren computerlesbaren Medien gespeichert.
- In der gesamten Beschreibung bedeuten ”eine Ausführungsform” oder ähnliche Ausdrucksweisen, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, das bzw. die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Somit können vorkommende Ausdrücke wie ”bei einer Ausführungsform” und ähnliche Ausdrucksweise in der gesamten Beschreibung sich alle auf die gleiche Ausführungsform beziehen, was aber nicht zwangsweise der Fall sein muss.
- Der Bezug auf computerlesbare Medien kann eine beliebige Form annehmen, die maschinenlesbare Anweisungen auf einer digitalen Verarbeitungsvorrichtung speichern kann. Ein computerlesbares Medium kann durch eine Übertragungsleitung, eine CD, eine DVD, ein Magnetband, ein Bernoulli-Laufwerk, eine Magnetplatte, eine Lochkarte, ein Flash-Memory, integrierte Schaltkreise oder eine andere Speichervorrichtung einer digitalen Verarbeitungsvorrichtung ausgestaltet sein.
- Des Weiteren können die beschriebenen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften der Erfindung auf irgendeine geeignete Weise in einer oder in mehreren Ausführungsformen kombiniert sein. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche besondere Details angegeben, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung zu gewährleisten. Für einen Fachmann liegt jedoch auf der Hand, dass die Erfindung ohne ein oder ohne mehrere besondere Details oder mit anderen Methoden, Komponenten, Materialien und so weiter ausgeübt werden kann. In anderen Fällen werden wohlbekannte Strukturen, Materialien oder Vorgänge nicht gezeigt oder ausführlich beschrieben, damit die Aspekte der Erfindung nicht verschleiert werden.
- Die hier enthaltenen schematischen Flussdiagramme sind allgemein als logische Flussdiagramme angeführt. Somit sind die abgebildete Reihenfolge und die bezeichneten Schritte bezeichnend für eine Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens. Es kommen auch andere Schritte und Verfahren in Betracht, die im Hinblick auf Funktion, Logik oder Wirkung für einen oder mehrere Schritte, oder Teile davon, des dargestellten Verfahrens äquivalent sind. Darüber hinaus werden das verwendete Format und die verwendeten Symbole zur Erläuterung der logischen Schritte des Verfahrens angegeben und sollen den Schutzbereich des Verfahrens nicht einschränken. Obgleich in den Flussdiagrammen verschiedene Arten von Pfeilen und Linien verwendet werden können, sollen sie den Schutzbereich des entsprechenden Verfahrens nicht einschränken. Es können einige Pfeile oder andere Verbindungsglieder sogar dazu verwendet werden, nur den logischen Fluss des Verfahrens anzuzeigen. Ein Pfeil kann zum Beispiel eine Warte- oder Überwachungszeitspanne mit nicht genau angegebener Dauer zwischen aufgezählten Schritten des abgebildeten Verfahrens anzeigen. Darüber hinaus muss sich die Reihenfolge, in der ein bestimmtes Verfahren erfolgt, gegebenenfalls nicht genau an die Reihenfolge der gezeigten entsprechenden Schritte halten.
-
1 zeigt eine Ausführungsform eines Systems100 zur Zuführung von Luft zu der Einspritzdüse eines Dosierers. Bei einer Ausführungsform kann das System100 ein Fluid102 , eine Dosierfluidleitung104 , einen Dosierfluideingangskanal105 , einen Dosiererinjektor106 , einen Hohlraum108 , eine Einspritzdüse110 , eine Luftquelle112 , eine Luftleitung114 , ein Luftleitungsbefestigungselement116 , einen Lufteingangskanal118 , einen Injektorluftausgang120 , eine Luftspirale122 , ein Motorsteuermodul (ECM – engine controle module)124 , einen oder mehrere Sensoren126 , einen oder mehrere Befestigungselemente128 , eine Abgasleitung130 und ein Abgassystem132 umfassen. - Bei einer Ausführungsform umfasst das Fluid
102 ein Dosierfluid. Das Fluid102 kann ein Gas oder eine Flüssigkeit umfassen. Das Fluid102 kann bei einer Ausführungsform einen gesättigten Kohlenwasserstoff oder einen Kraftstoff auf Alkanbasis, wie zum Beispiel einen Kraftstoff auf Erdölbasis, umfassen. Das Fluid102 kann von natürlich auftretendem Erdöl, biologischem Material abgeleitet oder synthetisch erzeugt werden. Bei einer Ausführungsform eignet sich das Fluid102 zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, der Kompressionszündung verwendet, wie zum Beispiel Dieselkraftstoff. Das Fluid102 kann sich auch zur Verwendung in einem Filterregenerationsereignis eines Abgasnachbehandlungssystems eignen, wie zum Beispiel ein Kohlenwasserstoffdosiersystem. Das Fluid102 kann bei einer anderen Ausführungsform ein Reduktionsmittel, wie zum Beispiel Harnstoff oder Ammoniak, umfassen, das zur Verwendung in einem SCR-, SNCR- oder in einem anderen Dosiersystem geeignet ist. Das Abgasnachbehandlungssystem kann ein aktives oder ein passives Nachbehandlungssystem sein. Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Fluid102 einen niedrigen Druck auf. - Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Dosierfluidleitung
104 dazu konfiguriert, das Fluid102 dem Dosiererinjektor106 zuzuführen. Die Dosierfluidleitung104 kann das Fluid102 von einer Fluidquelle101 in dem System100 , wie zum Beispiel einem Speicher, einem Tank oder einer anderen Fluidquelle, zuführen. Die Dosierfluidleitung104 kann bei einer anderen Ausführungsform ein oder mehrere Absperrventile, Filter oder andere Dosierfluidleitungskomponenten umfassen. Die Fluidquelle101 kann an einer getrennten oder abgesetzten Stelle in dem System100 angeordnet sein oder kann an einer Stelle neben dem Dosiererinjektor106 angeordnet sein. - Der Dosiererinjektor
106 kann einen Kohlenwasserstoffdosiererinjektor, einen Harnstoffdosiererinjektor oder irgendeine andere Art von Dosiererinjektor umfassen. Der Dosiererinjektor106 kann einen Dosiererkörper umfassen, der den Dosierfluideingangskanal105 , den Lufteingangskanal118 , den Hohlraum108 , die Einspritzdüse110 , den Injektorluftausgang120 und/oder ein oder mehrere Befestigungselemente128 umfasst. Der Dosiererinjektor106 kann aus einem beständigen Material, wie zum Beispiel Metall, Kunststoff, Keramik oder dergleichen, bestehen. Der Dosiererinjektor106 kann maschinell bearbeitet, spritzgegossen, blasgeformt oder auf andere Weise hergestellt sein. - Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Dosierfluidleitung
104 mit dem Dosierfluideingangskanal105 des Dosiererinjektors106 verbunden. Der Dosierfluideingangskanal105 ist eine Grenzfläche, die zur Aufnahme der Dosierfluidleitung104 konfiguriert ist, so dass das Fluid102 aus der Dosierfluidleitung104 dem Dosiererinjektor106 zugeführt wird. Der Dosierfluideingangskanal105 ist ein Teil des Dosiererinjektors106 , kann daran befestigt und/oder angeordnet sein. Der Dosierfluideingangskanal105 kann einen Verteiler, einen Durchgang, einen Kanal oder eine andere Bahn für das Fluid102 von der Dosierfluidleitung104 zum Eintritt in den Dosiererinjektor106 umfassen. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Dosierfluideingangskanal105 ein oder mehrere (nicht gezeigte) Befestigungselemente umfassen, die die Dosierfluidleitung104 mit dem Dosiererinjektor106 verbinden. Zu Beispielen für Befestigungselemente zählen Gewindebefestigungselemente, wie zum Beispiel Schrauben- oder Bolzenbefestigungselemente, Klemmen, Klebstoff, Schweißungen oder andere Befestigungsvorrichtungen. - Bei einer Ausführungsform ist der Dosiererinjektor
106 in der Nähe eines Abgasstroms132 in einem Abgassystem angeordnet. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Dosiererinjektor106 neben einer Abgasleitung130 angeordnet, so dass der Dosiererinjektor106 das Fluid102 während eines Dosierereignisses in die Abgasleitung130 spritzen kann. - Die Abgasleitung
130 kann bei einer Ausführungsform ein Rohr, eine Röhre, einen Kanal, einen Verteiler, einen Schlauch oder dergleichen umfassen, das, die bzw. der einen Innenraum umfasst, durch den der Abgasstrom132 passieren kann. Der Dosiererinjektor106 kann in verschiedenen Winkeln und Ausrichtungen mit einer Seite der Abgasleitung130 verbunden sein, innerhalb der Abgasleitung130 angeordnet sein, mit der Abgasleitung130 integriert sein oder auf andere Weise mit der Abgasleitung130 in Strömungsverbindung stehen. - Bei einer Ausführungsform umfasst der Dosiererinjektor
106 einen Hohlraum108 . Der Hohlraum108 umfasst eine Öffnung oder einen Raum um die Einspritzdüse110 herum, die bzw. der einen Weg von der Einspritzdüse110 bereitstellt, der im Wesentlichen frei von Hindernissen ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Hohlraum108 auf einer Seite des Dosiererinjektors106 angeordnet, die sich neben dem Abgasstrom132 befindet. Der Hohlraum108 ist im Wesentlichen kreisförmig, könnte jedoch bei anderen Ausführungsformen länglich, quadratisch, sechseckig oder anderes geformt sein. Die Form des Hohlraums108 kann so gewählt werden, dass sie ein gewünschtes Luftstrommuster in dem Hohlraum108 bezüglich der Einspritzdüse110 , wie zum Beispiel eine Spirale122 , erzeugt. Der Hohlraum108 kann eine Öffnung oder ein Raum um den Injektorhohlraum108 herum sein, die bzw. der sich an der Oberfläche des Dosiererinjektors106 befindet oder die bzw. der im Dosiererinjektor106 ausgespart ist. Die Einspritzdüse110 ist zum Hohlraum108 ausgerichtet und spritzt das Fluid102 durch den Hohlraum108 in den Abgasstrom132 . - Ein oder mehrere Befestigungselemente
128 können den Dosiererinjektor106 so mit der Abgasleitung130 verbinden, dass ein Weg für das Fluid102 von der Einspritzdüse110 zum Abgasstrom132 durch den Hohlraum108 besteht. Das eine oder die mehreren Befestigungselemente128 können eine oder mehrere Dichtungen, Muttern, Bolzen, Schrauben, Klemmen, Klebstoff, Schweißungen oder andere Anschluss- und/oder Befestigungsmittel umfassen. - Die Einspritzdüse
110 spritzt das Fluid102 in den Abgasstrom132 . Die Einspritzdüse110 kann aus einem Metall-, Kunststoff-, Keramik- oder einem anderen beständigen Material bestehen. Ein Material für die Einspritzdüse110 kann auf Grundlage physikalischer, chemischer oder anderer Eigenschaften des Fluids102 und/oder des Abgasstroms132 ausgewählt werden. Bei einer Ausführungsform kann die Einspritzdüse110 das Fluid102 in den Abgasstrom132 mit einem gleichförmigen Sprühnebel und einem einheitlichen Volumen bei der Dosierung spritzen, es sei denn, an oder in der Einspritzdüse110 liegt Verrußung oder eine andere Korrosion vor. - Die Einspritzdüse
110 kann bei einer Ausführungsform das Fluid102 so einspritzen, dass es sich mit dem Abgasstrom132 in einen Katalysator, wie zum Beispiel einen Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) oder einen anderen Katalysator, bewegt, um Oxidation zu fördern und Emissionen zu reduzieren. Das Fluid102 kann bei einer anderen Ausführungsform Ruß und andere Verunreinigungen von einer Rußfalle oder einem Dieselpartikelfilter (DPF) verbrennen. - Die Einspritzdüse
110 kann mit Ruß und anderen Verunreinigungen aus dem Abgasstrom132 in Kontakt stehen. Der Ruß und die anderen Verunreinigungen aus dem Abgasstrom132 können an der Einspritzdüse110 haften bleiben, wodurch die Sprühnebelbildung und das Volumen des Fluids102 , das von der Einspritzdüse110 versprüht wird, beeinflusst werden. Das Anhaften von Ruß und Verunreinigungen oder Verrußen neigt im Allgemeinen zur Beschleunigung, wenn die Einspritzdüse110 nach der Dosierung mit dem Fluid102 benetzt ist. Die Ansammlung von anhaftendem Ruß und anhaftenden Verunreinigungen an der Einspritzdüse110 und ihre Auswirkungen auf das Dosieren können auch die Regeneration oder die Reduktionsleistung verringern, die Kraftstoffersparnis vermindern, und in einem Extremfall kann der DPF vollständig verstopfen, wodurch es zu einer unkontrollierten Dosierung und Beschädigung des DPFs oder anderer Komponenten kommt. - Bei der dargestellten Ausführungsform steht die Luftquelle
112 mit dem Dosiererinjektor106 in Strömungsverbindung. Bei einer Ausführungsform umfasst die Luftquelle112 einen Luftverdichter. Die Luftquelle112 kann auch Luft einem Bremssystem, Luftsitzen oder anderen Komponenten oder Systemen, die mit dem Abgassystem wirkverbunden sind und Luft benötigen, zuführen. Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Luftquelle112 einen Turbolader, wie in der Technik allgemein bekannt ist, der zur Bereitstellung von Ladedruck für den Motor mit Eigenzündung verwendet werden kann. Die Luftleitung114 verbindet die Luftquelle112 mit dem Dosiererinjektor106 . Die Luftleitung114 kann eine Leitung, einen Schlauch, ein Rohr oder ein anderes Leitungsmaterial umfassen. Die Luftleitung114 kann Luft dem Dosiererinjektor106 von einer getrennten oder abgesetzten Stelle in dem System100 oder von einer Stelle in unmittelbarer Nähe zum Dosiererinjektor106 zuführen. Die Luftleitung114 kann bei einer Ausführungsform ein Luftventil126' umfassen, um den Luftstrom von der Luftquelle 112 zum Dosiererinjektor106 zu steuern. Bei einer Ausführungsform ist das Luftventil126' ein Proportionalventil oder eine andere Art von Luftventil. Das Luftventil126' ist zwischen der Luftquelle112 und der Einspritzdüse110 angeordnet. Das Luftventil126 kann mit der Luftquelle112 , mit der Luftleitung114 , mit dem Luftleitungsbefestigungselement116 , mit dem Lufteingangskanal118 , mit der Einspritzdüse110 integriert sein oder kann unabhängig davon sein, aber in Reihe mit ihnen angeordnet sein. Bei einer Ausführungsform kann das Luftventil126 zwischen dem Lufteingangskanal118 und dem Injektorluftausgang120 angeordnet sein. Bei alternativen Ausführungsformen können andere Elemente verwendet werden, um den Luftstrom von der Luftquelle112 zum Dosiererinjektor106 zu steuern, wie zum Beispiel ein oder mehrere Lüfter, Pumpen, Gebläse, Verdichter und/oder Luftsteuermittel. - Das Luftleitungsbefestigungselement
116 ist dazu konfiguriert, die Luftleitung114 mit dem Lufteingangskanal118 zu verbinden. Das Luftleitungsbefestigungselement116 kann ein Gewindebefestigungselement, wie zum Beispiel ein Schrauben- oder Bolzenbefestigungselement, und/oder eine Klemme und/oder Klebstoff und/oder eine Schweißung und/oder eine andere Befestigungsvorrichtung umfassen. Der Lufteingangskanal118 ist eine Grenzfläche, die zur Aufnahme des Luftleitungsbefestigungselements116 konfiguriert ist, so dass Luft dem Hohlraum108 aus der Luftleitung114 um die Einspritzdüse110 im Injektionsdosierer106 herum zugeführt wird. Der Lufteingangskanal118 kann Teil des Injektionsdosierers106 sein, daran befestigt sein und/oder daran oder in der Nähe davon angeordnet sein. Der Lufteingangskanal118 kann ein Verteiler, Durchgang, ein Kanal, eine Röhre, ein Rohr, ein Eingang, ein Stutzen oder ein anderer Weg für die Luft von der Luftleitung114 zum Eintritt in den Hohlraum108 sein. Der Lufteingangskanal118 führt dem Hohlraum108 die Luft durch den Injektorluftausgang120 zu. - Der Injektorluftausgang
120 kann ein Loch oder einen Durchbruch in einer Wand des Hohlraums108 , eine Düse, eine Röhre, eine Führung, ein Lüftungsloch oder ein anderer Luftausgang sein, der den Luftstrom von der Luftleitung114 an der Einspritzdüse110 vorbei leitet oder fokussiert. Der Injektorluftausgang120 kann die Luft so leiten, dass sie über die, neben der und/oder durch die Einspritzdüse110 passiert. Bei einer Ausführungsform liefert der Injektorluftausgang120 die Luft in den Hohlraum108 , so dass es in dem Hohlraum108 einen Luftüberdruck gibt. Der Luftüberdruck ist dazu ausgelegt, den Eintritt von Ruß und anderen Verunreinigungen aus dem Abgasstrom132 in den Hohlraum108 zu begrenzen, wobei die Einspritzdüse110 davor geschützt wird. Die Luft kann auch dazu konfiguriert sein, ein Verdampfen des Fluids102 von der Einspritzdüse110 nach dem Dosieren zu erleichtern. Nach dem Eintritt in den Hohlraum108 kann der Luftüberdruck die Luft in den Abgasstrom132 oder durch einen anderen Weg aus dem Hohlraum108 heraus drücken. Der Luftüberdruck kann einen Luftvorhang um die Einspritzdüse110 herum bilden, wodurch ein Verrußen oder Ansammeln an der Einspritzdüse110 verhindert wird. Bei anderen Ausführungsformen kann der Injektorluftausgang120 die Luft in verschiedenen Winkeln und Positionen in den Hohlraum108 führen. Diese Winkel und Positionen werden unter Bezugnahme auf die2A ,2B ,2C und2D näher besprochen. Bei der dargestellten Ausführungsform führt der Injektorluftausgang120 die Luft in einem Winkel in den Hohlraum108 , der im Wesentlichen parallel zu einer Fläche des Hohlraums108 verläuft und von der Einspritzdüse110 versetzt ist. Der Hohlraum108 ist als im Wesentlichen kreisförmig dargestellt, so dass die Luft, wenn der Injektorluftausgang120 die Luft in einem Winkel zuführt, der im Wesentlichen parallel zur Fläche des Hohlraums108 und von der Einspritzdüse110 versetzt ist, und in einem Winkel, der tangential zur Einspritzdüse110 verläuft, eine Luftspirale122 bildet. Die Luftspirale122 sorgt für einen im Wesentlichen gleichförmigen Luftüberdruck im Hohlraum108 unter minimaler Störung des Sprühnebels des Fluids102 von der Einspritzdüse110 . - Das ECM
124 ist bei einer Ausführungsform eine elektrische Verbindung mit dem Dosiererinjektor106 und mit der Luftquelle112 . Das ECM124 ist ein Modul, das einen oder mehrere elektrische Schaltkreise, elektrische Vorrichtungen, Steuerungen, Prozessoren, feldprogrammmierbare Gate-Arrays (FPGAs: field programmable gate arrays), anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs: application specific integrated circuits), Speicher, computerlesbare Medien und/oder andere elektrische Vorrichtungen umfassen kann. Das ECM124 kann Kraftstoffdosierung, Einspritzsteuerung, Dosiersteuerung und/oder einen anderen Motorbetrieb bestimmen. Bei der gezeigten Ausführungsform steht das ECM124 in elektrischer Verbindung mit einem oder mehreren Sensoren126 , die in dem System100 angeordnet sind. Die Luftquelle112 und der Dosiererinjektor106 können einen oder mehrere Sensoren126 umfassen, die mit dem ECM124 in elektrischer Verbindung stehen. Bei einer Ausführungsform ist das ECM124 dazu konfiguriert, einen oder mehrere Parameter, wie zum Beispiel Motorkurbelwellenstellung und -drehungen pro Minute (U/min), Motorkühlmitteltemperatur, Einlasslufttemperatur und absoluten Ladeluftdruck, von dem einen oder den mehreren Sensoren126 zu empfangen. - Bei einer weiteren Ausführungsform ist das ECM
124 dazu konfiguriert, die Einspritzung des Fluids102 durch die Einspritzdüse110 und die Zuführung von Luft durch den Injektorluftausgang120 zu steuern. Das ECM124 bestimmt bei einer Ausführungsform den Zeitpunkt, zu dem die Einspritzdüse110 das Fluid102 einspritzt, und den Zeitpunkt, zu dem der Injektorluftausgang die Luft einspritzt oder zuführt. Die Zeitpunkte können einen konstanten Strom umfassen, sich überlappen, ausschließlich sein, periodisch sein oder können auf Grundlage von Messwerten von einem oder von mehreren Sensoren126 bestimmt werden. Das ECM124 kann die Einspritzung des Fluids102 in den Hohlraum108 auf einer verbrannten Kraftstoffmenge, einem Zeitglied, einer Temperatur oder auf anderen Parametern basieren. Das ECM124 kann die Zuführung von Luft zum Hohlraum108 steuern, so dass der Luftstrom im Wesentlichen konstant ist. Bei einer weiteren Ausführungsform kann das ECM124 die Zuführung von Luft zum Hohlraum108 so steuern, dass der Luftstrom während der Dosierung unterbrochen wird, so dass der Luftstrom den Strom von Fluid102 von der Einspritzdüse110 nicht störend beeinflusst. Das ECM124 kann Ventile, wie zum Beispiel das oben besprochene Luftventil126 , verwenden, um die Einspritzung des Fluids102 und der Luft in den Hohlraum108 zu steuern. - Des Weiteren kann das ECM
124 den Luftstrom in den Hohlraum108 in FMEA-Situationen (FMEA: failure mode effect and analysis – Fehlermöglichkeits- und Fehlereinfluss-Analyse), wie zum Beispiel bei gebrochenen Leitungen, Bremsverlust oder anderen gefährlichen Situationen, unterbrechen. Das ECM124 kann den Luftstrom in den Hohlraum108 unterbrechen, wenn die Luftquelle112 nicht genug Luft zuführen kann oder Luft zu anderen Anwendungen umgeleitet hat. Die Luftquelle112 kann möglicherweise nicht genug Luft in Höhenlagensituationen, in Gegenwart von Rauch oder anderen Verunreinigungen, bei hohen Temperaturen oder in anderen nicht standardmäßigen Situationen zuführen. Das ECM124 kann auch dazu konfiguriert sein, das Volumen des Fluids102 , das der Dosiererinjektor106 in den Abgasstrom132 einspritzt, zu vergrößern, wenn es an der Einspritzdüse110 zu Verrußung oder zu einer Ansammlung kommt. -
2A zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu einem Dosiererinjektor200 . Bei einer Ausführungsform ähnelt der Dosiererinjektor200 im Wesentlichen dem Dosiererinjektor106 , der oben unter Bezugnahme auf1 beschrieben wurde, und umfasst einen Hohlraum202 , eine Einspritzdüse204 und einen Injektorluftausgang206 . Der Injektorluftausgang206 ist dazu konfiguriert, Luft in einem im Wesentlichen parallel zu einer Fläche des Hohlraums202 verlaufenden Winkel und in einem die Einspritzdüse204 schneidenden Winkel in den Hohlraum202 zu führen, einzuspritzen oder einzuleiten. Die Luft von dem Injektorluftausgang206 passiert direkt über die Einspritzdüse204 . Bei einer Ausführungsform ist der Injektorluftausgang206 dazu konfiguriert, den Luftstrom in den Hohlraum202 während der Dosierung zu unterbrechen, so dass der Luftstrom einem Fluidsprühnebel von der Einspritzdüse204 nicht störend beeinflusst und das Fluid in einem Abgasstrom zur Dosierung dispergiert werden kann. -
2B zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu einem Dosiererinjektor210 zur Kontrolle der Düsenspitzenverstopfung. Bei einer Ausführungsform ähnelt der Dosiererinjektor210 im Wesentlichen dem oben unter Bezugnahme auf1 beschriebenen Dosiererinjektor106 und umfasst einen Hohlraum212 , eine Einspritzdüse214 und einen Injektorluftausgang216 . Bei der gezeigten Ausführungsform steht der Injektorluftausgang216 mit der Einspritzdüse214 in Strömungsverbindung, so dass Luft von dem Injektorluftausgang216 durch die Einspritzdüse214 in den Hohlraum212 zugeführt wird, statt durch einen getrennten Lufteingang. Der Injektorluftausgang216 kann durch ein Ventil, eine Verbindung, ein ”T”, einen Eingang, einen Kanal oder ein anderes Verbindungsmittel mit einer Dosierfluidleitung der Einspritzdüse214 verbunden werden. Bei einer Ausführungsform steht der Injektorluftausgang216 mit der Einspritzdüse214 zwischen einem Dosierfluideingangskanal des Dosiererinjektors210 und der Einspritzdüse214 in Strömungsverbindung. Neben der Bereitstellung eines Luftüberdrucks in dem Hohlraum212 kann die Luft Verrußung und/oder eine andere Ansammlung von der Einspritzdüse214 entfernen. Die gezeigte Ausführungsform kann auch ohne Hinzufügen eines getrennten Lufteingangs oder einer getrennten Luftdüse in existierende Dosiererinjektorherstellungsprozesse integriert werden. Bei einer anderen Ausführungsform strömt die Luft durch einen zum Fluid im Wesentlichen parallelen Weg durch einen getrennten Durchgang und eine Öffnung neben der Einspritzdüse214 in den Hohlraum212 . -
2C zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu einem Dosiererinjektor220 zur Kontrolle von Düsenspitzenverstopfung. Bei einer Ausführungsform ähnelt der Dosiererinjektor220 im Wesentlichen dem oben unter Bezugnahme auf1 beschriebenen Dosiererinjektor106 und umfasst einen Hohlraum222 , eine Einspritzdüse224 und einen Injektorluftausgang226 . Bei der gezeigten Ausführungsform führt der Injektorluftausgang226 Luft in einem senkrecht zu einer Fläche des Hohlraums222 verlaufenden Winkel in den Hohlraum222 ein, und der Winkel schneidet im Wesentlichen die Einspritzdüse224 . Der Injektorluftausgang226 ist in der Darstellung räumlich von dem Dosiererinjektor220 entfernt und kann zur Abstützung einer Abgasleitung mit dem Dosiererinjektor220 oder mit einem anderen in der Nähe des Dosiererinjektors220 angeordneten Objekt verbunden sein. Bei einer Ausführungsform ist der Injektorluftausgang206 so konfiguriert, dass er den Luftstrom in den Hohlraum222 während der Dosierung unterbricht, so dass der Luftstrom einen Sprühnebel des Dosierfluids von der Einspritzdüse224 nicht störend beeinflusst. -
2D zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu einem Dosiererinjektor230 zur Kontrolle von Düsenspitzenverstopfung. Bei einer Ausführungsform ähnelt der Dosiererinjektor230 im Wesentlichen dem oben unter Bezugnahme auf1 beschriebenen Dosiererinjektor106 und umfasst einen Hohlraum232 , eine Einspritzdüse234 und einen Injektorluftausgang236 . Bei einer Ausführungsform ist der Injektorluftausgang236 räumlich von dem Dosiererinjektor230 entfernt, und der Injektorluftausgang236 führt die Luft in einem von der Einspritzdüse234 versetzten Winkel in den Hohlraum232 . Der Injektorluftausgang226 kann zur Abstützung einer Abgasleitung mit dem Dosiererinjektor220 oder mit einem anderen in der Nähe des Dosiererinjektors220 angeordneten Objekt verbunden sein. -
3A zeigt eine Ausführungsform einer Seitenansicht einer Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu einem Dosiererinjektor300 . Bei einer Ausführungsform ähnelt der Dosiererinjektor300 im Wesentlichen dem oben beschriebenen Dosiererinjektor106 von1 . Der Dosiererinjektor300 umfasst bei der dargestellten Ausführungsform eine Hohlraumfläche310 , eine Einspritzdüse308 und einen Injektorluftausgang316 . - Bei einer Ausführungsform ist die Hohlraumfläche
310 am Dosiererinjektor300 angeordnet. Die Hohlraumfläche310 kann in dem Dosiererinjektor300 ausgespart oder eingelassen sein oder kann mit einer Fläche, Wand oder einer anderen Oberfläche des Dosiererinjektors300 bündig oder davon erhaben sein. Die Hohlraumfläche310 stellt einen Weg zur Verfügung, der im Wesentlichen frei von Hindernissen ist, damit die Einspritzdüse308 Fluid302 von dem Dosiererinjektor300 einspritzen kann. Bei einer Ausführungsform ist die Hohlraumfläche310 neben dem Abgasstrom oder dergleichen angeordnet. Die Hohlraumfläche310 kann des Weiteren eine Hohlraumwand umfassen, die so geformt ist, dass sie einen Luftstrom312 von dem Injektorluftausgang316 in einer vorbestimmten Bahn, wie zum Beispiel einer Luftspirale, leitet. - Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Einspritzdüse
308 an der Hohlraumfläche310 des Dosiererinjektors300 angeordnet. Die Einspritzdüse308 spritzt ein Fluid302 in eine Einspritzdüsenrichtung304 . Die Einspritzdüse308 kann das Fluid302 in einem im Wesentlichen gleichförmigen Muster und Volumen einspritzen, es sei denn die Einspritzdüse308 ist verrostet, verunreinigt oder dergleichen. Die Einspritzdüsenrichtung304 kann eine Richtung sein, in der ein Großteil des Fluids302 geleitet wird, oder eine Durchschnittsrichtung304 des Fluids. Die Einspritzdüsenrichtung304 ist die Richtung, in der die Einspritzdüse308 ausgerichtet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Einspritzdüse308 zu einem/einer und durch einen/eine Hohlraum oder Öffnung neben der Hohlraumfläche310 gerichtet, und die Einspritzdüsenrichtung304 verläuft im Wesentlichen senkrecht zur Hohlraumfläche310 . Die Einspritzdüsenrichtung304 kann in Abhängigkeit von der Größe, der Ausrichtung und der Richtung eines benachbarten Abgasstroms, der Konfiguration und dem Zweck des Dosiererinjektors300 und anderen Einspritzüberlegungen in vielen Richtungen bezüglich der Hohlraumfläche310 ausgerichtet sein. - Bei der gezeigten Ausführungsform spritzt der Injektorluftausgang
316 den Luftstrom312 ein und/oder leitet ihn derart, dass er die Einspritzdüse308 passiert. Der Luftstrom312 kann direkt über die Einspritzdüse308 passieren oder an einer Seite der Einspritzdüse308 passieren oder durch die Einspritzdüse308 passieren, wobei er den gleichen Weg wie das Fluid304 nimmt. Bei der gezeigten Ausführungsform spritzt der Injektorluftausgang316 den Luftstrom312 in einer Lufteinspritzrichtung314 . Die Lufteinspritzrichtung314 kann die Richtung sein, der ein Großteil des Luftstroms312 gerichtet ist, oder eine Durchschnittsrichtung des Luftstroms312 . Bei einer Ausführungsform umfasst die Lufteinspritzrichtung314 eine Richtung oder einen Winkel, in der bzw. dem der Injektorluftausgang316 ausgerichtet ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Injektorluftausgang316 zu einem (einer) und durch einen (eine) Hohlraum oder Öffnung neben der Hohlraumfläche310 und innerhalb einer Ebene306 ausgerichtet, die im Wesentlichen parallel zur Hohlraumfläche310 und senkrecht zur Einspritzdüsenrichtung304 verläuft. Die Lufteinspritzrichtung314 kann senkrecht zur Einspritzdüsenrichtung304 verlaufen und radial von der Einspritzdüse308 versetzt sein. Bei anderen Ausführungsformen kann der Injektorluftausgang316 in anderen Winkeln ausgerichtet sein, die zu dem (der) und durch den (die) Hohlraum oder Öffnung neben der Hohlraumfläche310 verlaufen. -
3B zeigt eine Ausführungsform einer Draufsicht einer Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu einem Dosiererinjektor320 . Bei einer Ausführungsform ähnelt der Dosiererinjektor320 im Wesentlichen dem Dosiererinjektor300 von3A und dem Dosiererinjektor106 von1 , die oben beschrieben werden. Bei einer Ausführungsform umfasst der Dosiererinjektor320 einen Hohlraum322 , eine Hohlraumwand324 , eine Einspritzdüse326 und einen Injektorluftausgang328 . - Bei einer Ausführungsform ist der Hohlraum
322 am Dosiererinjektor320 angeordnet und kann in einer Ober- oder anderen Fläche des Dosiererinjektors320 eingelassen oder damit bündig sein. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Hohlraum322 im Wesentlichen kreisförmig und umschreibt die Hohlraumwand324 den Hohlraum322 . Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Einspritzdüse326 in der Mitte des Hohlraums322 oder in der Nähe davon am Dosiererinjektor320 angeordnet. - Bei der gezeigten Ausführungsform spritzt oder leitet der Injektorluftausgang
328 einen Luftstrom330 in einer Lufteinspritzrichtung332 , die zu dem und durch den Hohlraum322 verläuft. Die Lufteinspritzrichtung332 ist bei der gezeigten Ausführungsform radial von der Einspritzdüse326 versetzt, befindet sich aber in einer Ebene, die im Wesentlichen parallel zu einer Hohlraumfläche des Hohlraums322 verläuft. Bei der gezeigten Ausführungsform leitet die Hohlraumwand324 den Luftstrom330 derart, dass der Luftstrom330 eine Luftspirale334 bildet. Die Luftspirale334 verläuft bei der gezeigten Ausführungsform spiralförmig um die Einspritzdüse326 herum, so dass die Einspritzdüse326 ein Fluid in den Hohlraum310 einspritzen kann, ohne dass die durch den Luftstrom330 gebildete Luftspirale334 das Einspritzen störend beeinflusst. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Injektorluftausgang den Luftstrom328 unterbrechen oder verhindern, dass der Luftstrom328 während eines Fluideinspritzungs- oder Dosierereignisses durch die Einspritzdüse326 in den Hohlraum eintritt. -
4A zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens400 zur Zuführung von Luft zu einem Dosiererinjektor. Das Verfahren400 beginnt402 . Der Beginn402 kann eine Motorzündung, ein erstes Dosierereignis, eine Rückkehr zur sicheren Betriebsbedingungen oder ein weiteres Startereignis sein. Der Lufteingangskanal118 empfängt404 einen Luftstrom von der Luftquelle112 . Bei einer Ausführungsform kann der Lufteingangskanal118 einen im Wesentlichen konstanten Luftstrom von der Luftquelle112 empfangen404 und kann dazu konfiguriert sein, den Luftstrom zu unterbrechen oder ihn daran zu hindern, in den Hohlraum108 einzutreten. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Lufteingangskanal118 einen unterbrochenen Luftstrom, Luftimpulse oder dergleichen von der Luftquelle112 empfangen404 . Der Injektorluftausgang120 leitet406 den Luftstrom an der Einspritzdüse110 vorbei. Der Injektorluftausgang120 kann den Luftstrom direkt an der, über oder quer über die Einspritzdüse110 zu einer Seite der Einspritzdüse110 oder durch die Einspritzdüse110 leiten406 . Die Kraft des Luftstroms kann Schmutzteilchen oder Verunreinigungen aus der Einspritzdüse110 entfernen und/oder einen Luftüberdruck in dem Hohlraum108 erzeugen. Der Hohlraum108 leitet408 bei der gezeigten Ausführungsform den Luftstrom in eine Luftspirale um die Einspritzdüse110 herum. - Das ECM
124 bestimmt410 , ob ein Dosierereignis erfolgen sollte. Das ECM124 kann auf Grundlage eines Zeitglieds, auf Grundlage einer Eingabe von einem oder mehreren Sensoren126 oder auf Grundlage von anderen Faktoren bestimmen410 , wann ein Dosierereignis erfolgen sollte. Wenn das ECM124 bestimmt410 , dass ein Dosierereignis erfolgen sollte, empfängt412 der Dosierfluideingangskanal105 ein Fluid102 , und die Einspritzdüse110 spritzt414 das Fluid102 durch den Hohlraum108 . Wenn das ECM124 bestimmte410 , dass noch kein Dosierereignis erfolgen sollte oder als Reaktion auf die Einspritzdüse110 das Fluid102 einspritzt414 , bestimmt416 das ECM124 , ob das System100 außer Betrieb gesetzt werden sollte. Das ECM124 kann aufgrund unsicherer Betriebsbedingungen, eines Abschaltens des Motors oder eines anderen Abschaltereignisses bestimmen416 das System100 außer Betrieb zu setzen. Wenn das ECM124 bestimmt416 , das System außer Betrieb zu setzen, endet418 das Verfahren400 , ansonsten kehrt das Verfahren400 zu dem Schritt404 des Empfang eines Luftstroms zurück. -
4B zeigt eine andere Ausführungsform eines Verfahrens420 zur Zuführung von Luft zu einem Dosiererinjektor. Das Verfahren420 ähnelt bei einer Ausführungsform im Wesentlichen dem Verfahren400 von4B . Das Verfahren420 beginnt422 . Der Lufteingangskanal118 empfängt424 einen Luftstrom von der Luftquelle112 . Der Injektorluftausgang120 leitet426 den Luftstrom an der Einspritzdüse110 vorbei. Der Injektorluftausgang120 kann den Luftstrom direkt an der, über oder quer über die Einspritzdüse110 , zu einer Seite der Einspritzdüse110 oder durch die Einspritzdüse110 hindurch leiten406 . - Das ECM
124 bestimmt428 , ob ein Dosierereignis erfolgen sollte. Wenn das ECM124 bestimmt428 , dass ein Dosierereignis erfolgen sollte, unterbricht430 das Luftventil126 , das mit der Luftquelle112 , dem Lufteingangskanal118 oder dem Injektorluftausgang120 integriert sein kann, den Luftstrom, um eine störende Beeinflussung des Dosierereignisses zu verhindern. Der Dosierfluideingangskanal105 empfängt432 ein ein Dosierfluid umfassendes Fluid102 , und die Einspritzdüse110 spritzt434 das Fluid102 durch den Hohlraum108 . Wenn das ECM124 bestimmte428 , dass noch kein Dosierereignis erfolgen sollte, oder als Reaktion auf die Einspritzdüse110 Fluid102 einspritzt434 , bestimmt436 das ECM124 , ob das System100 außer Betrieb gesetzt werden sollte. Wenn das ECM124 bestimmt436 , das System außer Betrieb zu setzen, endet438 das Verfahren420 , ansonsten kehrt das Verfahren420 zu dem Schritt424 des Empfangs eines Luftstroms zurück. - Wie für einen Fachmann angesichts dieser Offenbarung offensichtlich, können die verschiedensten Winkel und Versatze der Injektorluftausgänge
118 ,206 ,216 ,226 ,236 ,316 und328 verwendet werden, ohne von dem Schutzbereich und Gedanken der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, abzuweichen, solange die Luft einen Luftüberdruck erzeugt oder die Einspritzdüse reinigt.
Claims (12)
- Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu einer Einspritzdüse (
110 ;326 ), wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: einen Dosierfluideingangskanal (105 ), einen Lufteingangskanal (118 ), eine Einspritzdüse (110 ;326 ), die mit dem Dosierfluideingangskanal (105 ) in Strömungsverbindung steht, einen Hohlraum (108 ;322 ), der die Einspritzdüse (110 ;326 ) umgibt, wobei die Einspritzdüse (110 ;326 ) zum Hohlraum (108 ;322 ) gerichtet ist, und einen Injektorluftausgang (120 ;328 ), der mit dem Lufteingangskanal (118 ) und mit dem Hohlraum (108 ;322 ) in Strömungsverbindung steht, wobei der Injektorluftausgang (120 ;328 ) zum Hohlraum (108 ;322 ) gerichtet ist, wobei die Vorrichtung einen Dosiererinjektor (106 ) umfasst, wobei der Dosierfluideingangskanal (105 ), der Hohlraum (108 ;322 ) und die Einspritzdüse (110 ;326 ) ebenso wie der Lufteingangskanal (118 ) und der Injektorluftausgang (120 ;328 ) am Dosiererinjektor (106 ) angeordnet sind, wobei der Injektorluftausgang (120 ;328 ) in einem Winkel ausgerichtet ist, der im Weparallel zu einer Fläche des Hohlraums (108 ;322 ) verläuft und von der Einspritzdüse (110 ;326 ) versetzt ist, und wobei der Hohlraum (108 ;322 ) so geformt ist, dass er Luft von dem Injektorluftausgang (120 ;328 ) zur Bildung einer Luftspirale leitet. - Vorrichtung zur Zuführung von Luft zu einer Einspritzdüse (
224 ), wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: einen Dosierfluideingangskanal (105 ), einen Lufteingangskanal (118 ), eine Einspritzdüse (224 ), die mit dem Dosierfluideingangskanal (105 ) in Strömungsverbindung steht; einen Hohlraum (222 ), der die Einspritzdüse (224 ) umgibt, wobei die Einspritzdüse (224 ) zum Hohlraum (222 ) gerichtet ist, und einen Injektorluftausgang (226 ), der mit dem Lufteingangskanal (118 ) und mit dem Hohlraum (222 ) in Strömungsverbindung steht, wobei der Injektorluftausgang (226 ) zum Hohlraum (222 ) gerichtet ist, wobei die Vorrichtung einen Dosiererinjektor (220 ) umfasst, wobei der Dosierfluideingangskanal (105 ), der Hohlraum (222 ) und die Einspritzdüse (224 ) am Dosiererinjektor (220 ) angeordnet sind, wobei der Injektorluftausgang (226 ) räumlich von einer Fläche des Hohlraums (222 ) und von dem Dosiererinjektor (220 ) entfernt, aber zum Hohlraum (222 ) gerichtet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Luftventil umfasst, das zwischen dem Lufteingangskanal (
118 ) und dem Injektorluftausgang (120 ;226 ;328 ) angeordnet ist. - System zur Zuführung von Luft zu einer Einspritzdüse (
110 ;224 ;326 ), wobei das System Folgendes umfasst: eine Abgasleitung (130 ), die einen Innenraum umfasst, eine Luftquelle (112 ), die einen Luftstrom erzeugt, eine Fluidquelle (101 ), die ein Dosierfluid (102 ) umfasst, sowie eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einspritzdüse (110 ;224 ;326 ) der Vorrichtung Dosierfluid (102 ) in den Innenraum der Abgasleitung (130 ) spritzt. - System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein Motorsteuermodul umfasst, das dazu konfiguriert ist, einen Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem die Einspritzdüse (
110 ;224 ;326 ) das Dosierfluid (102 ) einspritzt, wobei das Motorsteuermodul weiterhin dazu konfiguriert ist, einen Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem der Injektorluftausgang (120 ;226 ;328 ) die Luft von dem Luftstrom in den Hohlraum (108 ;222 ;322 ) spritzt. - System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das System einen oder mehrere Sensoren (
126 ) umfasst, die mit dem Motorsteuermodul in elektrischer Verbindung stehen, wobei das Motorsteuermodul den Zeitpunkt bestimmt, zu dem die Einspritzdüse (110 ;224 ;326 ) das Dosierfluid (102 ) einspritzt, wobei das Motorsteuermodul weiterhin dazu konfiguriert ist, auf Grundlage einer Eingabe von dem einen oder den mehreren Sensoren (126 ) den Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem der Injektorluftausgang (120 ;226 ;328 ) die Luft in den Hohlraum (108 ;222 ;322 ) spritzt. - System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Sensoren (
126 ) ein Lufttemperatursensor oder ein Luftdrucksensor ist. - System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein Luftventil (
126' ) umfasst, das mit dem Motorsteuermodul in elektrischer Verbindung steht, wobei das Luftventil (126' ) zwischen der Luftquelle (112 ) und dem Injektorluftausgang (120 ;226 ;328 ) angeordnet ist. - System nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüse (
110 ;224 ;326 ) Dosierfluid (102 ) während eines Dosierereignisses von der Fluidquelle (101 ) in den Abgasstrom (132 ) spritzt. - System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektorluftausgang (
120 ;226 ;328 ) verhindert, dass ein Luftstrom während des Dosierereignisses in den Hohlraum (108 ;222 ;322 ) eintritt. - System nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftquelle (
112 ) einen Turbolader umfasst. - System nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftquelle (
112 ) einen Luftverdichter umfasst.
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