DE102008043021A1 - Exhaust control device - Google Patents
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Abstract
Eine Abgassteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine ist ausgestaltet, um Ammoniak durch einen Injektor in ein Abgasrohr zu sprühen, um ein Abgas zu reinigen. Ein Injektorhalter ist an das Abgasrohr gebaut, um den Injektor darin zu halten, wobei eine Sprühöffnung in das Innere des Abgasrohrs eingesetzt ist. Der Injektorhalter hat in sich eine Wärmeabsorptionskammer ausgeformt, durch die Ammoniak zu dem Injektor zugeführt wird. Die Wärmeabsorptionskammer ist der Wärme des Abgases ausgesetzt und dient zum Verdampfen des Ammoniaks, das dem Ammoniakinjektor zuzuführen ist, wodurch die Effizienz beim Reinigen des Abgases verbessert wird. Die Verdampfung des Ammoniaks bewirkt auch, dass die Wärme aus der Umgebung entzogen wird, wodurch der Injektorhalter insgesamt gekühlt wird, um die Haltbarkeit des Injektors sicherzustellen.An exhaust gas control device for an internal combustion engine is configured to spray ammonia through an injector into an exhaust pipe to purify an exhaust gas. An injector holder is built on the exhaust pipe to hold the injector therein, with a spray orifice inserted into the interior of the exhaust pipe. The injector holder has formed therein a heat absorption chamber through which ammonia is supplied to the injector. The heat absorption chamber is exposed to the heat of the exhaust gas and serves to vaporize the ammonia to be supplied to the ammonia injector, thereby improving the efficiency in purifying the exhaust gas. The evaporation of the ammonia also causes the heat to be removed from the environment, thereby cooling the injector holder as a whole to ensure the durability of the injector.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Technisches Gebiet der Erfindung1. Technical field of the invention
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Abgassteuervorrichtung für Brennkraftmaschinen wie beispielsweise Automobildieselmaschinen und genauer gesagt auf eine derartige Abgassteuervorrichtung, die zum Einsprühen von Ammoniak ausgelegt ist, um Abgasemissionen oder ein Abgas zu reinigen und die Effizienz einer derartigen Reinigung sicherzustellen.The This invention relates generally to an exhaust control device for internal combustion engines such as automotive diesel engines and more specifically, to such an exhaust gas control device For spraying ammonia is designed to exhaust emissions or to purify an exhaust and the efficiency of such purification sure.
2. Stand der Technik2. State of the art
SCR-Systeme
(Systeme mit selektiver katalytischer Reduktion) sind bekannt, welche
als Abgassteuervorrichtungen für Automobilbrennkraftmaschinen
wie beispielsweise Dieselmaschinen gestaltet sind, um ein Reduktionsmittel,
wie beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung
oder Ammoniak zu verwenden, um NOx (Stickoxide), die in dem Abgas enthalten
sind, in unschädliche oder weniger schädliche
Produkte (d. h. Stickstoff und Wasser) wirksam umzuwandeln. Beispielsweise
offenbart das
Die Verwendung des vorstehenden Typs von SCR-System in Kraftfahrzeugen, in denen eine Brennkraftmaschine eingebaut ist, benötigt komprimierte Luft zum Einsprühen einer wässrigen Harnstofflösung in ein Abgasrohr der Maschine. Die Verwendung von Ammoniak, welches leichter als eine wässrige Harnstofflösung verdampft, beseitigt den Bedarf an komprimierter Luft. Das Sprühen des Reduktionsmittels in das Abgasrohr wird gewöhnlich durch eine elektromagnetbetätigte Einspritzeinrichtung ausgeführt. Der Einbau einer solchen Art von Einspritzeinrichtung in der Nähe eines Abgaswegs, durch den das Abgas strömt, kann deshalb zu einem Bruch oder einer Verformung der Spule des Elektromagneten führen, was zu einer Verringerung der Betriebslebensdauer (d. h. der Haltbarkeit) der Einspritzeinrichtung führt.The Use of the above type of SCR system in motor vehicles, in which an internal combustion engine is installed, needed compressed air for spraying an aqueous Urea solution in an exhaust pipe of the machine. The usage of ammonia, which is lighter than an aqueous urea solution vaporizes, eliminates the need for compressed air. The spraying of the reducing agent in the exhaust pipe is usually through a solenoid-operated injection device executed. The installation of such a type of injector in the vicinity Therefore, an exhaust passage through which the exhaust gas flows may be to a break or deformation of the coil of the electromagnet lead to a reduction in operating life (i.e., durability) of the injector.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Es ist deshalb eine Hauptaufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden.It is therefore a main object of the invention, the disadvantages of the state to avoid the technique.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Abgassteuervorrichtung vorzusehen, die mit einem Ammoniakinjektor ausgestattet ist, der arbeitet, um Ammoniak in das Abgas einzusprühen, und die ausgelegt ist, um Ammoniak, welches durch die Wärmeenergie des Abgases verdampft wird, dem Ammoniakinjektor zuzuführen und auch den Ammoniakinjektor vor der Wärme des Abgases zu schützen, um die Haltbarkeit des Ammoniakinjektors sicherzustellen.It Another object of the invention is an exhaust control device provided with an ammonia injector, the works to spray ammonia into the exhaust, and the designed is to ammonia, which is due to the heat energy of the exhaust gas is vaporized to supply the ammonia injector and also to protect the ammonia injector from the heat of the exhaust gas, to ensure the durability of the ammonia injector.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Abgassteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorgesehen, die mit einer SCR-Vorrichtung verwendet werden kann. Das Abgassteuersystem hat: (a) ein Abgasrohr, welches einen Abgasweg definiert, durch den ein aus der Brennkraftmaschine abgegebenes Abgas strömt; (b) einen Ammoniakinjektor, der in dem Abgasrohr eingebaut ist; (c) einen Tank, in dem Ammoniak in flüssiger Form gespeichert ist; (d) einen Zufuhrweg, durch den das Ammoniak von dem Tank zu dem Ammoniakinjektor zugeführt wird; und (e) eine Wärmeabsorptionseinrichtung, die einen Abschnitt des Zufuhrwegs definiert und die der Wärme des durch das Abgasrohr strömenden Abgases ausgesetzt ist, um die Wärme zum Verdampfen des Ammoniaks zu absorbieren, wenn es von dem Tank zu dem Ammoniakinjektor befördert wird, um das Ammoniak in den Abgasweg zu sprühen, um das Abgas zu reinigen.According to one Aspect of the invention is an exhaust gas control device for an internal combustion engine is provided which uses with an SCR device can be. The exhaust control system has: (a) an exhaust pipe which defines an exhaust path through which one of the internal combustion engine discharged exhaust gas flows; (b) an ammonia injector which is installed in the exhaust pipe; (c) a tank containing ammonia stored in liquid form; (d) a feed path, through which the ammonia is supplied from the tank to the ammonia injector becomes; and (e) a heat absorber comprising a Defined section of the feed path and the heat of the is exposed to exhaust gas flowing through the exhaust pipe, to absorb the heat to evaporate the ammonia, when it is transported from the tank to the ammonia injector, to spray the ammonia into the exhaust path to the exhaust to clean.
Im Speziellen wird die Verdampfung von Ammoniak durch die Wärme des Abgases erreicht. Das gasförmige Ammoniak wird dem Ammoniakinjektor zugeführt, wodurch das Ausbreiten und das Vermischen des Ammoniaks mit dem Abgas gefördert werden, um die Effizienz beim Reinigen des Abgases sicherzustellen. Die Verdampfung von Ammoniak wirkt auch, um der Umgebung Wärme zu entziehen, wodurch der Ammoniakinjektor wärmegeschützt ist, um den Betrieb des Injektors sicherzustellen.in the Special is the evaporation of ammonia by the heat reaches the exhaust gas. The gaseous ammonia is the Ammonia injector supplied, thereby spreading and the mixing of the ammonia with the exhaust gas are promoted, to ensure the efficiency of cleaning the exhaust gas. The Evaporation of ammonia also acts to heat the environment to escape, whereby the ammonia injector heat-protected is to ensure the operation of the injector.
Bei der bevorzugten Art der Erfindung kann die Abgassteuervorrichtung ferner einen Injektorhalter aufweisen, der den Ammoniakinjektor hält, wobei ein Ende von diesem dem Abgasweg ausgesetzt ist, und der einen Außenumfang des Ammoniakinjektors umgibt. Die Wärmeabsorptionseinrichtung ist in einem Abschnitt des Injektorhalters vorgesehen, welcher sich in der Nähe des Endes des Ammoniakinjektors befindet.at In the preferred mode of the invention, the exhaust control device further comprising an injector holder that houses the ammonia injector one end of which is exposed to the exhaust path is and surrounds an outer periphery of the ammonia injector. The heat absorber is in a section the Injektorhalters provided, which is in the vicinity located at the end of the ammonia injector.
Das Abgassteuersystem kann ferner einen Zirkulationsweg aufweisen, der sich von dem Tank zu dem Ammoniakinjektor durch den Injektorhalter und eine Kühleinrichtung erstreckt, die in dem Zirkulationsweg vorgesehen ist, durch den das Ammoniak zirkuliert wird, um das Ammoniak zu verdampfen, um den Injektorhalter zu kühlen.The Exhaust gas control system may further comprise a circulation path, the from the tank to the ammonia injector through the injector holder and a cooling device extending in the circulation path is provided, through which the ammonia is circulated to the ammonia to evaporate to cool the injector holder.
Die Abgassteuervorrichtung kann ferner einen Kühlflüssigkeitszufuhrmechanismus aufweisen, der dem Injektorhalter eine Kühlflüssigkeit zuführt, wie sie für die Brennkraftmaschine verwendet wird, um den Injektorhalter zu kühlen.The The exhaust control device may further include a coolant supply mechanism comprising, the injector holder a cooling liquid feeds as used for the internal combustion engine is used to cool the injector holder.
Die Abgassteuervorrichtung kann auch einen Zirkulationsweg umfassen, der zwischen dem Tank und dem Ammoniakinjektor angeordnet ist und der um das Abgasrohr herumgewickelt ist, um das Ammoniak der Wärme des Abgases auszusetzen, so dass das Ammoniak verdampft.The Exhaust gas control device may also include a circulation path, which is arranged between the tank and the ammonia injector and the wrapped around the exhaust pipe to the ammonia of heat of the exhaust gas so that the ammonia evaporates.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung verstanden werden, welche jedoch nicht herangezogen werden sollten, um die Erfindung auf die speziellen Ausführungsbeispiele zu beschränken, sondern lediglich zum Zwecke einer Erklärung und des Verständnisses dienen.The The present invention will be more fully understood from the following given detailed description and from the attached Drawings of the preferred embodiments of the invention understood which should not, however, be used to To confine the invention to the specific embodiments, but only for the purpose of explanation and understanding serve.
In den Zeichnungen:In the drawings:
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Bezugnehmend
auf die Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche
Teile in mehreren Ansichten beziehen, ist insbesondere bezugnehmend
auf
Die
Abgassteuervorrichtung
Der
Tank
Die
Steuereinrichtung
Der
NOx-Sensor
Der
Ammoniakoxidationskatalysator
Der
Injektorhalter
Der
Injektorhalter
Der
Injektorhalter
Das
Loch
Der
Betrieb der Abgassteuervorrichtung
Wenn
es erforderlich ist, das Ammoniak in das Abgas zu sprühen,
betätigt die Steuereinrichtung
Die
Verdampfung des Ammoniaks in der Wärmeabsorptionseinrichtung
Der
Injektor
Wie
es aus der vorstehenden Diskussion offensichtlich ist, ist der Injektor
Die
Verbesserung der Effizienz beim Reduzieren von NOx in dem SCR-Katalysator
Die
Die
Abgassteuervorrichtung
Der
Kühler
Der
Kühler
Der
Kühler
Der
Kühler
Die
Die
Abgassteuervorrichtung
Der
Injektorhalter
Die
Die
Abgassteuervorrichtung
Der
Zirkulationsweg
Während
die Erfindung in Hinblick auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele
offenbart wurde, um ein besseres Verständnis von dieser
zu fördern, sollte wahrgenommen werden, dass die Erfindung
in verschiedenen Wegen ausgestaltet werden kann, ohne von dem Prinzip
der Erfindung abzuweichen. Deshalb sollte es verstanden werden,
dass die Erfindung alle möglichen Ausführungsbeispiele
und Abwandlungen zu den gezeigten Ausführungsbeispielen
umfasst, die ausgeführt werden können, ohne von
dem Prinzip der Erfindung abzuweichen, wie es in den beigefügten
Ansprüchen dargelegt ist. Beispielsweise kann der Kühler
Eine Abgassteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine ist ausgestaltet, um Ammoniak durch einen Injektor in ein Abgasrohr zu sprühen, um ein Abgas zu reinigen. Ein Injektorhalter ist an das Abgasrohr gebaut, um den Injektor darin zu halten, wobei eine Sprühöffnung in das Innere des Abgasrohrs ausgesetzt ist. Der Injektorhalter hat in sich eine Wärmeabsorptionskammer ausgeformt, durch die Ammoniak zu dem Injektor zugeführt wird. Die Wärmeabsorptionskammer ist der Wärme des Abgases ausgesetzt und dient zum Verdampfen des Ammoniaks, das dem Ammoniakinjektor zuzuführen ist, wodurch die Effizienz beim Reinigen des Abgases verbessert wird. Die Verdampfung des Ammoniaks bewirkt auch, dass die Wärme aus der Umgebung entzogen wird, wodurch der Injektorhalter insgesamt gekühlt wird, um die Haltbarkeit des Injektors sicherzustellen.A Exhaust control device for an internal combustion engine is Designed to pass ammonia through an injector into an exhaust pipe to spray to purify an exhaust gas. An injector holder is built on the exhaust pipe to hold the injector therein, wherein exposed a spray opening in the interior of the exhaust pipe is. The injector holder has a heat absorption chamber therein formed, fed through the ammonia to the injector becomes. The heat absorption chamber is the heat exposed to the exhaust gas and serves to evaporate the ammonia, the to feed to the ammonia injector, reducing the efficiency is improved when cleaning the exhaust gas. Evaporation of ammonia also causes the heat to be removed from the environment, whereby the injector holder is cooled to the total To ensure durability of the injector.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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