DE102011003356A1

DE102011003356A1 - Apparatus for delivering reducing agent into exhaust gas passage of internal combustion engine, has gas blowing element that blows out gas to deflect reducing agent introduced from spray opening toward central axis of exhaust gas passage

Info

Publication number: DE102011003356A1
Application number: DE102011003356A
Authority: DE
Inventors: Martin Braun; Heinrich Duetsch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2012-08-02

Abstract

The delivering apparatus (10) has a mixture guide pipe (12) which comprises several spray openings (19) at an end (18) facing an exhaust gas passage (20). The spray openings introduce the reducing agent (25) into the exhaust gas passage. The mixture guide pipe includes a gas blowing element (28) which blows out the gas such that the reducing agent from the spray opening is deflected by the gas toward a central axis (60) of the exhaust gas passage.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgabe eines Reduktionsmittels in den Abgaskanal einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for emitting a reducing agent in the exhaust passage of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind bereits zahlreiche Vorrichtungen zur Abgabe einer Flüssigkeit zur Unterstützung der Abgasnachbehandlung in ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors bekannt. Aus DE 199 46 901 ist eine Gemischabgabevorrichtung zur Eindosierung einer Harnstoff-Wasser-Lösung unter Zugabe von Druckluft in einen Bereich eines Abgassystems vor einem Katalysator bekannt. Dabei weist eine Gemischführungsleitung einen ersten Abschnitt auf, welcher sich im wesentlichen senkrecht zu der Strömungsrichtung des Abgases erstreckt und einen mit dem ersten Abschnitt verbundenen zweiten Abschnitt, welcher sich im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des Abgases erstreckt. Dabei kann es an den Einspritzöffnungen des Dosierrohrs und an der Wand des Abgassystems zu Ablagerungen der Wasser-Harnstoff-Lösung kommen, welche im Betrieb nicht mehr abgebaut werden können und zu einer Funktionsbeeinträchtigung bis hin zum Ausfall der Gemischabgabevorrichtung führen können.Numerous devices for dispensing a liquid to support the exhaust aftertreatment in an exhaust system of an internal combustion engine are already known from the prior art. Out DE 199 46 901 a mixture delivery device for metering a urea-water solution with the addition of compressed air in a region of an exhaust system in front of a catalyst is known. In this case, a mixture guide line has a first portion which extends substantially perpendicular to the flow direction of the exhaust gas and a second portion connected to the first portion, which extends substantially parallel to the flow direction of the exhaust gas. This can lead to deposits of the water-urea solution at the injection openings of the metering tube and on the wall of the exhaust system, which can not be degraded during operation and can lead to a functional impairment up to failure of the mixture delivery device.

Offenbarungepiphany

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abgabe eines Reduktionsmittels mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den Vorteil, dass das Gemischführungsrohr Mittel zum Ausblasen eines Gases aufweist, wobei das Gas derart ausgeblasen wird, dass das Gas das aus der mindestens einen Spritzöffnung austretende Reduktionsmittel in Richtung einer Mittelachse des Abgaskanals ablenkt. Dadurch werden die Tropfen des Reduktionsmittels zur Unterstützung der Abgasnachbehandlung im Bereich der Spritzöffnung durch das Gas beschleunigt und können von der Abgasströmung im Abgaskanal besser mitgenommen werden, bzw. verdampfen schneller, so dass sich das Reduktionsmittel bzw. im Reduktionsmittel gelöste Stoffe nicht an den Spritzöffnungen und/oder den Spritzöffnungen gegenüberliegenden Wandbereichen des Abgaskanals ablagern. Dadurch kann die Länge einer Verdampfungsstrecke zwischen der Vorrichtung zur Eindosierung des Reduktionsmittels in den Abgaskanal und einer Abgasnachbehandlungseinrichtung reduziert werden, da eine schnellere Verdampfung des Reduktionsmittels und eine gleichmäßigere Verteilung im Abgaskanal erreicht wird.The inventive device for dispensing a reducing agent having the features mentioned in claim 1 offers the advantage that the mixture guide tube comprises means for blowing a gas, wherein the gas is blown such that the gas emerging from the at least one injection opening reducing agent in the direction of Deflects the center axis of the exhaust duct. As a result, the droplets of the reducing agent are accelerated by the gas to support the exhaust aftertreatment in the region of the injection opening and can be taken better by the exhaust gas flow in the exhaust duct, or evaporate faster, so that the reducing agent or substances dissolved in the reducing agent not at the spray openings and / or the wall regions of the exhaust gas duct opposite the spray openings. As a result, the length of an evaporation section between the device for metering the reducing agent into the exhaust gas channel and an exhaust gas aftertreatment device can be reduced, since a faster evaporation of the reducing agent and a more uniform distribution in the exhaust gas channel is achieved.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim device are possible.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Mittel zum Ausblasen eines Gases eine Versorgungsleitung umfassen, an deren Ende eine Öffnung ausgebildet ist, durch die das Gas in den Abgaskanal eingeleitet wird. Eine Versorgungsleitung ist ein besonders einfaches Mittel, um das Gas in Richtung der Spritzöffnungen in den Abgaskanal einzublasen. Da das Gas in der Versorgungsleitung gegenüber dem Abgas im Abgaskanal unter einem erhöhten Druck steht, ist die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Spritzöffnungen gegenüber der Strömungsgeschwindigkeit im restlichen Abgaskanal erhöht, so dass aus den Spritzöffnungen austretende Reduktionsmittel in Richtung einer Längsachse des Abgaskanals abgelenkt wird, d. h. anstelle einer Eindosierung senkrecht zur Mittelachse des Abgaskanals wird das Spray des Reduktionsmittels unter einem Winkel von 30–60°, bevorzugt ca. 45°, zur Mittelachse des Abgaskanals eindosiert. Durch diese Ablenkung der Strahlen des Reduktionsmittels aus den Spritzöffnungen weg von der Rohrwand des Abgaskanals hin zu der Mittelachse des Rohres wird die Gefahr von Wandablagerungen deutlich reduziert.An advantageous development of the invention is that the means for blowing a gas comprise a supply line, at the end of which an opening is formed, through which the gas is introduced into the exhaust gas duct. A supply line is a particularly simple means for blowing the gas in the direction of the injection openings in the exhaust duct. Since the gas in the supply line is under increased pressure relative to the exhaust gas in the exhaust gas channel, the flow velocity in the region of the injection openings is increased compared to the flow velocity in the remaining exhaust gas channel, so that reductant emerging from the injection openings is deflected in the direction of a longitudinal axis of the exhaust gas channel, i. H. instead of a metering perpendicular to the central axis of the exhaust passage, the spray of the reducing agent is metered at an angle of 30-60 °, preferably about 45 °, to the central axis of the exhaust passage. By this deflection of the jets of the reducing agent from the spray openings away from the tube wall of the exhaust passage to the central axis of the tube, the risk of wall deposits is significantly reduced.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die Versorgungsleitung das Gemischführungsrohr zumindest teilweise ummantelt, wobei zwischen der Versorgungsleitung und dem Gemischführungsrohr ein Spalt ausgebildet ist, aus dem das Gas austritt. Durch diese Ummantelung ist das Reduktionsmittel im Gemischführungsrohr zusätzlich thermisch gegenüber dem Abgas im Abgaskanal abgeschirmt. Durch den Spalt kann das Gas gezielt auf die Spritzöffnungen im Gemischführungsrohr gerichtet werden, wodurch eine gezielte Ablenkung des aus den Spritzöffnungen austretenden Reduktionsmittels erfolgt.A further advantageous development is that the supply line at least partially surrounds the mixture guide tube, wherein between the supply line and the mixture guide tube, a gap is formed, from which the gas exits. By this jacket, the reducing agent in the mixture guide tube is additionally shielded thermally against the exhaust gas in the exhaust duct. Through the gap, the gas can be targeted to the spray openings in the mixture guide tube, whereby a targeted deflection of the emerging from the injection openings reducing agent takes place.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Spalt als Ringspalt ausgebildet. Durch den Ringspalt kann eine sehr gleichmäßige Anströmung des Gemischführungsrohrs im Bereich der Spritzöffnungen erzielt werden.In a particularly preferred embodiment, the gap is formed as an annular gap. Through the annular gap, a very uniform flow of the mixture guide tube can be achieved in the spray openings.

Eine weitere Verbesserung der Erfindung besteht darin, dass der Ringspalt zwischen Versorgungsleitung und Gemischführungsrohr koaxial zum Gemischführungsrohr ausgebildet ist. Ein koaxialer Ringspalt führt zu einer weiteren Vergleichmäßigung der Strömung des Gases zu den Spritzöffnungen im Gemischführungsrohr und verbessert somit nochmals die Zerstäubung und Aufnahme des Reduktionsmittels aus dem Gemischführungsrohr bei der Eindosierung in den Abgaskanal.A further improvement of the invention is that the annular gap between the supply line and the mixture guide tube is formed coaxially with the mixture guide tube. A coaxial annular gap leads to a further homogenization of the flow of the gas to the injection openings in the mixture guide tube and thus further improves the atomization and absorption of the reducing agent from the mixture guide tube in the metering into the exhaust passage.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass das Gemischführungsrohr mindestens zwei Spritzöffnungen, besonders bevorzugt zwischen 4 und 8 Spritzöffnungen, aufweist, wobei die Spritzöffnungen insbesondere als runde Spritzlöcher ausgebildet sind, und wobei die Spritzöffnungen in regelmäßigen Abständen auf einem Lochkreis kreisförmig über den Umfang des Gemischführungsrohrs verteilt sind. Durch mindestens zwei Spritzöffnungen in dem Gemischführungsrohr kann das Reduktionsmittel gleichmäßig im Abgaskanal verteilt werden, wobei sich insbesondere bei 4 bis 8 Spritzöffnungen eine sehr gleichmäßige Verteilung des Reduktionsmittels im Abgaskanal realisieren lässt. A preferred development of the invention consists in that the mixture guide tube has at least two injection openings, more preferably between 4 and 8 injection openings, wherein the injection openings are in particular formed as round injection holes, and wherein the injection openings at regular intervals on a circle of holes around the circumference of Gemischführungsrohrs are distributed. By at least two spray openings in the mixture guide tube, the reducing agent can be distributed uniformly in the exhaust duct, which can be realized in the exhaust duct, especially at 4 to 8 spray openings a very uniform distribution of the reducing agent.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass an dem Gemischführungsrohr eine Kammer ausgebildet ist, welche den Außendurchmesser des Gemischführungsrohrs umgibt, wobei an der Kammer ein Anschluss für die Versorgungsleitung zur Beaufschlagung der Kammer mit einem Gas angeordnet ist und die Kammer an ihrer den Spritzöffnungen im Gemischführungsrohr zugewandten Seite eine Öffnung, aufweist, welche vorzugsweise in Form eines Schlitzes oder einer Düse ausgebildet ist, wobei über diese Öffnung das Gas in Richtung der Spritzöffnungen im Gemischführungsrohr ausgeblasen werden kann. Eine solche Kammer kann Druckschwankungen in der Versorgungsleitung des Gases abdämpfen und kurzfristig auch einen Druckspeicher bilden, wodurch das Gas besonders gleichmäßig und mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung der Spritzöffnungen im Gemischführungsrohr ausgeblasen werden kann.A further advantageous development consists in that a chamber is formed on the mixture guide tube, which surrounds the outer diameter of the mixture guide tube, wherein a connection for the supply line for acting on the chamber with a gas is arranged on the chamber and the chamber at the injection openings in the mixture guide tube facing side has an opening, which is preferably formed in the form of a slot or a nozzle, via this opening, the gas can be blown in the direction of the spray openings in the mixture guide tube. Such a chamber can damp pressure fluctuations in the supply line of the gas and in the short term also form a pressure accumulator, whereby the gas can be blown particularly uniformly and at a constant speed in the direction of the spray openings in the mixture guide tube.

Für eine Vielzahl von Anwendungen kann es vorteilhaft sein, wenn das Gemischführungsrohr durch eine Versorgungsleitung für das Gas vollständig ummantelt ist. Dabei kann die Versorgungsleitung das Gemischführungsrohr gegen Hitze oder Kälte abschirmen, wobei das Reduktionsmittel im Gemischführungsrohr zusätzlich durch das Gas in der, das Gemischführungsrohr zumindest teilweise ummantelnden, Versorgungsleitung gekühlt oder erwärmt werden kann.For a variety of applications, it may be advantageous if the mixture guide tube is completely covered by a supply line for the gas. In this case, the supply line shield the mixture guide tube against heat or cold, wherein the reducing agent in the mixture guide tube can additionally be cooled or heated by the gas in the, the mixture guide tube at least partially sheathing, supply line.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass des Gemischführungsrohrs an seinem, dem Abgaskanal zugewandten Ende, durch einen Verschlussstopfen verschlossen ist. Dadurch kann das Gemischführungsrohr kostengünstig als einfacher Hohlkörper, insbesondere als Rohr, hergestellt werden. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn an dem Verschlussstopfen ein Bereich ausgeformt ist, der im montierten Zustand des Verschlussstopfens eine Strömung des Reduktionsmittels zu den Spritzöffnungen leitet.A further advantageous development is that the mixture guide tube is closed at its, the exhaust duct end facing by a sealing plug. As a result, the mixture guide tube can be produced inexpensively as a simple hollow body, in particular as a tube. It is particularly advantageous if an area is formed on the closure plug, which conducts a flow of the reducing agent to the injection openings in the assembled state of the sealing plug.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Schnittdarstellung 1 shows a first embodiment of the device according to the invention in a sectional view

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Schnittdarstellung. 2 shows a further embodiment of the device according to the invention in a sectional view.

3 zeigt das dem Abgaskanal zugewandte Ende des Gemischführungsrohres als Detail 3 shows the exhaust duct facing the end of the mixture guide tube as a detail

3a zeigt einen Verschlussstopfen als Detail der erfindungsgemäßen Vorrichtung 3a shows a sealing plug as a detail of the device according to the invention

3b zeigt eine weitere Ausführungsform des Verschlussstopfens der erfindungsgemäßen Vorrichtung 3b shows a further embodiment of the sealing plug of the device according to the invention

Kurze Beschreibung der AusführungsbeispieleShort description of the embodiments

In 1 ist ein Abschnitt eines Abgaskanals 20 einer Brennkraftmaschine im Schnitt dargestellt, wobei in diesem Abschnitt des Abgaskanals 20 eine Vorrichtung 10 zur Abgabe eines Reduktionsmittels 25 in den Abgaskanal 20 angeordnet ist. Eine Hauptströmungsrichtung des Abgases ist durch Pfeile in 1 eingezeichnet. In einer Wand 27 des Abgaskanals 20 ist eine Öffnung 29 ausgebildet, durch welche ein Gemischführungsrohr 12 zur Eindosierung des Reduktionsmittels 25 in den Abgaskanal 20 geführt wird. Das Gemischführungsrohr 12 weist einen ersten Bereich 21 auf, welcher sich außerhalb des Abgaskanals 20 befinden und welcher senkrecht zu einer Mittelachse 60 des Abgaskanals 20 angeordnet ist. An diesem ersten Bereich 21 des Gemischführungsrohrs 12 ist eine sechskantige Verschraubungsfläche 16 ausgebildet, über welche eine Dichtfläche 13 des Gemischführungsrohrs 12 in der Wand 27 des Abgaskanals 20 verspannt werden kann.In 1 is a section of an exhaust duct 20 an internal combustion engine shown in section, wherein in this section of the exhaust passage 20 a device 10 for dispensing a reducing agent 25 in the exhaust duct 20 is arranged. A main flow direction of the exhaust gas is indicated by arrows in FIG 1 located. In a wall 27 the exhaust duct 20 is an opening 29 formed, through which a mixture guide tube 12 for dosing the reducing agent 25 in the exhaust duct 20 to be led. The mixture guide tube 12 has a first area 21 on which is outside the exhaust duct 20 and which are perpendicular to a central axis 60 the exhaust duct 20 is arranged. At this first area 21 the mixture guide tube 12 is a hexagonal bolting surface 16 formed, via which a sealing surface 13 the mixture guide tube 12 in the wall 27 the exhaust duct 20 can be tightened.

Das Gemischführungsrohr 12 weist einen einstückig mit dem ersten Bereich 21 verbundenen zweiten Bereich 22 auf, welcher im Inneren des Abgaskanals 20 verläuft, welcher ebenfalls senkrecht zur Mittelachse 60 des Abgaskanals 20 verläuft und an den sich ein mit dem zweiten Bereich 22 verbundenen dritter Bereich 23 des Gemischführungsrohrs 12 anschließt, welcher horizontal und koaxial zur Mittelachse 60 des Abgaskanals 20 verläuft. An einem der Mittelachse 60 des Abgaskanals 20 zugewandte Ende 18 des Gemischführungsrohrs 12 befindet sich ein Bereich 17, in welchem Spritzöffnungen 19 zur Eindosierung des Reduktionsmittels 25 in den Abgaskanal 20 ausgebildet sind. Das Gemischführungsrohrs 12 ist an dem Ende 18 durch einen Verschlussstopfen 52 verschlossen. An dem dritten Bereich 23 des Gemischführungsrohrs 12 ist eine Kammer 46 zur Bevorratung eines Gases 28 angeordnet, wobei die Kammer 46 durch eine Wand 48 begrenzt wird. Die Kammer kann durch das Gas 28 über eine Versorgungsleitung 42 mit Druck beaufschlagt werden kann. Die Kammer 46 ummantelt zumindest Teile des dritten Bereichs 23 des Gemischführungsrohrs 12, wobei die Ummantelung bevorzugt rotationssymmetrisch erfolgt. An einer den Spritzöffnungen 19 zugewandten Seite 47 der Kammer 46 ist zwischen der Wand 48 der Kammer 46 und dem Gemischführungsrohr 12 ein Spalt 44 ausgebildet, wobei das Gas 28 aus der Kammer 46 durch den Spalt 44 in Richtung der Spritzöffnungen 19 ausgeblasen werden kann. Die Kammer 46 weist eine hohlzylindrische Grundform auf, welche an beiden Enden durch eine kegelförmige Kappe begrenzt ist. Die Versorgungsleitung 42 wird durch eine weitere Öffnung 58 aus dem Abgaskanal 20 zu einem nicht dargestellten Vorratsbehälter, beispielsweise einem Druckluftspeicher, geführt, wobei die weitere Öffnung 58 im Abgaskanal 20 nach Einbringen der Versorgungsleitung 42 durch eine Abdichtung 59 gasdicht verschlossen ist.The mixture guide tube 12 has an integral with the first area 21 connected second area 22 on which is inside the exhaust duct 20 runs, which is also perpendicular to the central axis 60 the exhaust duct 20 runs and connects to the one with the second area 22 connected third area 23 the mixture guide tube 12 connects, which is horizontal and coaxial with the central axis 60 the exhaust duct 20 runs. At one of the central axis 60 the exhaust duct 20 facing the end 18 the mixture guide tube 12 there is an area 17 in which spray openings 19 for dosing the reducing agent 25 in the exhaust duct 20 are formed. The Mixture guide tube 12 is at the end 18 through a sealing plug 52 locked. At the third area 23 the mixture guide tube 12 is a chamber 46 for storing a gas 28 arranged, the chamber 46 through a wall 48 is limited. The chamber can by the gas 28 via a supply line 42 can be pressurized. The chamber 46 encapsulates at least parts of the third area 23 the mixture guide tube 12 , wherein the sheath is preferably rotationally symmetrical. At one of the spray openings 19 facing side 47 the chamber 46 is between the wall 48 the chamber 46 and the mixture guide tube 12 A gap 44 formed, wherein the gas 28 out of the chamber 46 through the gap 44 in the direction of the spray openings 19 can be blown out. The chamber 46 has a hollow cylindrical basic shape, which is bounded at both ends by a conical cap. The supply line 42 gets through another opening 58 from the exhaust duct 20 to a reservoir, not shown, for example, a compressed air reservoir, guided, wherein the further opening 58 in the exhaust duct 20 after insertion of the supply line 42 through a seal 59 is sealed gas-tight.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine strömt das Abgas der Brennkraftmaschine durch den Abgaskanal 20, wobei das Reduktionsmittel 25 zur Unterstützung der Abgasnachbehandlung durch die Spritzöffnungen 19 in den Abgaskanal 20 eingebracht wird. Aus der Kammer 46, welche über die Versorgungsleitung 42 mit einem Gas 28, insbesondere Druckluft oder Abgas, mit Druck beaufschlagt werden kann, wird das Gas 28 durch den Spalt 44 in Richtung der Spritzöffnungen 19 ausgeblasen. Dabei trifft das ausgeblasene Gas 28 mit einer im Vergleich zu einer mittleren Strömungsgeschwindigkeit (v_a) im Abgaskanal 20 erhöhten Strömungsgeschwindigkeit (v_g) auf das aus den Spritzöffnungen 19 austretende Reduktionsmittel 25, beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung, wodurch das Reduktionsmittel 25 in Richtung der Mittelachse 60 des Abgaskanals 20 abgelenkt wird.During operation of the internal combustion engine, the exhaust gas of the internal combustion engine flows through the exhaust gas channel 20 , wherein the reducing agent 25 to support the exhaust aftertreatment through the spray openings 19 in the exhaust duct 20 is introduced. From the chamber 46 which via the supply line 42 with a gas 28 , in particular compressed air or exhaust gas, can be pressurized, the gas 28 through the gap 44 in the direction of the spray openings 19 blown out. It hits the blown gas 28 with one compared to a mean flow velocity (v _a ) in the exhaust passage 20 increased flow velocity (v _g ) on the from the spray openings 19 exiting reducing agents 25 For example, an aqueous urea solution, whereby the reducing agent 25 in the direction of the central axis 60 the exhaust duct 20 is distracted.

Durch diese Ablenkung wird das Risiko einer Benetzung der Wand 27 des Abgaskanal 20 mit dem Reduktionsmittel reduziert Zusätzlich wird durch das mit der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit (v_g) strömende Gas 28 das Reduktionsmittel 25 aus dem Bereich 17 der Spritzöffnungen 19 abtransportiert, wodurch ein Verstopfen der Spritzöffnungen 19 durch Ablagerungen vermieden wird.This distraction puts you at risk of wetting the wall 27 the exhaust duct 20 In addition, the gas flowing at the increased flow rate (v _g ) causes the gas to flow 28 the reducing agent 25 out of the area 17 the spray openings 19 transported away, causing a clogging of the spray openings 19 is avoided by deposits.

Alternativ kann das Gemischführungsrohr 12 auch an der dem Abgas zugewandten Seite der Wand 27 des Abgaskanals 20 fixiert sein, wobei das Gemischführungsrohr 12 auch komplett innerhalb des Abgaskanals 20 angeordnet sein kann. Die Dichtfläche 13 kann alternativ auch an der Wand 27 des Gemischführungsrohrs ausgeprägt sein, bzw. kann eine Paarung von Dichtflächen 13 an der Wand 27 des Abgaskanals 20 und dem Gemischführungsrohr 12 ausgebildet sein. Ferner kann zwischen dem Gemischführungsrohr 12 und der Wand 27 des Abgaskanals 20 auch ein zusätzliches Dichtelement, beispielsweise ein Dichtscheibe oder ein Dichtring, angeordnet sein. Anstelle eines einstückig ausgeführten Gemischführungsrohr 12 kann das Gemischführungsrohr auch in einer teilbaren, insbesondere in zwei- oder drei Teilsegmente teilbaren, Ausführungsform ausgeführt sein. Der dritte Bereich 23 des Gemischführungsrohrs 12 kann alternativ auch parallel zur Mittelachse 60 des Abgaskanals 20 oder gegenüber der Mittelachse 60 in einem Winkel von 0° bis 45°, bevorzugt zwischen 0° und 15°, geneigt angeordnet sein. Die Fixierung des Gemischführungsrohrs 12 in der Wand 27 des Abgaskanals 20 kann alternativ zur Verschraubung über die Verschraubungsfläche 16 am Gemischführungsrohr 12 auch über separate Befestigungsmittel, oder durch Verkleben oder Verschweißen von Gemischführungsrohr 12 und Abgaskanal 20 erfolgen. Der Abgaskanal 20 weist bevorzugt einen runden Querschnitt auf, kann aber auch oval oder in einem n-eckigen Querschnitt ausgeführt werden, wobei n bevorzugt zwischen 3 und 8 liegt. Anstelle einer wässrigen Harnstoff-Lösung kann als Reduktionsmittel auch ein Gas-Luft-Gemisch, beispielsweise Druckluft und wässriger Harnstofflösung, oder ein Kraftstoff über die Spritzöffnungen 19 des Gemischführungsrohrs 12 in den Abgaskanal 20 eingebracht werden. Alternativ kann die Kammer 46 auch andere Grundformen, beispielsweise Hohlkugel oder Hohlquader, insbesondere mit beidseitig aufgesetzten Kegeln oder Pyramiden, aufweisen.Alternatively, the mixture guide tube 12 also on the exhaust side facing the wall 27 the exhaust duct 20 be fixed, wherein the mixture guide tube 12 also completely within the exhaust duct 20 can be arranged. The sealing surface 13 may alternatively be on the wall 27 be of the Gemischführungsrohrs pronounced, or may be a pair of sealing surfaces 13 on the wall 27 the exhaust duct 20 and the mixture guide tube 12 be educated. Furthermore, between the mixture guide tube 12 and the wall 27 the exhaust duct 20 Also, an additional sealing element, such as a sealing washer or a sealing ring, be arranged. Instead of a one piece running Gemischführungsrohr 12 the mixture guide tube can also be embodied in a divisible, in particular in two or three sub-segments divisible embodiment. The third area 23 the mixture guide tube 12 can alternatively also parallel to the central axis 60 the exhaust duct 20 or opposite the central axis 60 be arranged at an angle of 0 ° to 45 °, preferably between 0 ° and 15 °, inclined. The fixation of the mixture guide tube 12 in the wall 27 the exhaust duct 20 can be used as an alternative to screwing over the screwing surface 16 on the mixture guide tube 12 also via separate fasteners, or by gluing or welding of the mixture guide tube 12 and exhaust duct 20 respectively. The exhaust duct 20 preferably has a round cross-section, but can also be made oval or in an n-shaped cross-section, where n is preferably between 3 and 8. Instead of an aqueous urea solution may also be a gas-air mixture, such as compressed air and aqueous urea solution, or a fuel through the spray openings as a reducing agent 19 the mixture guide tube 12 in the exhaust duct 20 be introduced. Alternatively, the chamber 46 Other basic shapes, such as hollow ball or hollow cuboid, in particular with both sides attached cones or pyramids have.

In 2 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 dargestellt, bei dem die Versorgungsleitung 42 an der Außenwand des Gemischführungsrohrs 12 angeordnet ist. Dabei ummantelt die Versorgungsleitung 42 das Gemischführungsrohr 12 vollständig. Eine vollständige Ummantelung bedeutet, dass das Gemischführungsrohr 12 zumindest innerhalb des Abgaskanals 20 von der Versorgungsleitung ummantelt wird, wobei das Ende 18 mit den Spritzöffnungen 19 des Gemischführungsrohrs 12 maximal bis zu dem Spalt 44 freigelegt ist. Die Versorgungsleitung 42 und das Gemischführungsrohr 12 sind der Öffnung 29 der Wand 26 des Abgasrohrs 20 über die Dichtfläche 13 fixiert, wobei das Gemischführungsrohr 12 gegen den Abgaskanal 20 über die am Gemischführungsrohr 12 ausgebildete Verschraubungsfläche 16 verspannt ist. in dem dritten Bereich 23 des Gemischführungsrohrs 12 ist an der das Gemischführungsrohr 12 ummantelnden Versorgungsleitung 42 eine Öffnung 43 in Form des Spaltes 44 ausgebildet, durch welche das Gas 28, insbesondere Druckluft, aus der Versorgungsleitung 42 in Richtung der Dosieröffnungen 19 im Gemischführungsrohr 12 ausgeblasen werden kann. Dabei verjüngt sich ein Leitungsquerschnitt der Versorgungsleitung 42, so dass das Gas 28 beim Austritt aus dem Spalt 44 beschleunigt wird. Das Gemischführungsrohrs 12 ist durch den Verschlussstopfen 52 verschlossen.In 2 is an alternative embodiment of the device 10 shown in which the supply line 42 on the outer wall of the mixture guide tube 12 is arranged. The supply line sheathed in the process 42 the mixture guide tube 12 Completely. A complete sheath means that the mixture guide tube 12 at least within the exhaust duct 20 is sheathed by the supply line, the end 18 with the spray openings 19 the mixture guide tube 12 maximum up to the gap 44 is exposed. The supply line 42 and the mixture guide tube 12 are the opening 29 the Wall 26 of the exhaust pipe 20 over the sealing surface 13 fixed, the mixture guide tube 12 against the exhaust duct 20 over the on the mixture guide tube 12 trained screwing surface 16 is tense. in the third area 23 the mixture guide tube 12 is at the the mixture guide tube 12 sheathed supply line 42 an opening 43 in the form of the gap 44 formed, through which the gas 28 , in particular compressed air, from the supply line 42 in the direction of the metering openings 19 in the Mixture guide tube 12 can be blown out. In this case, a line cross-section of the supply line tapers 42 so the gas 28 when exiting the gap 44 is accelerated. The mixture guide tube 12 is through the plug 52 locked.

In 3 ist ein dem Abgaskanal 20 zugewandte Ende 18 des Gemischführungsrohrs 12 im Detail dargestellt. An dem Ende 18 sind im Gemischführungsrohr 12 kreisförmige Spritzöffnungen 19 ausgebildet, welchen über den Umfang des Gemischführungsrohrs 12 gleichmäßig auf einem gemeinsamen Lochkreis angeordnet sind. An seiner Stirnseite ist das Gemischführungsrohr 12 durch den Verschlussstopfen 52 verschlossen. An dem Gemischführungsrohr 12 ist eine, das Gemischführungsrohr 12 ummantelnde, Versorgungsleitung 42 angeordnet, durch welche das Gas 28 durch die Öffnung 43 in Richtung der Spritzöffnungen 19 ausgeblasen werden kann. Dabei ist ein Ende 49 der Versorgungsleitung 42 derart gebogen, dass die Öffnung 43 auf das Gemischführungsrohr 12 gerichtet ist, wobei das Gas 28 aus der Öffnung 43 durch den Spalt 44 in Richtung der Spritzöffnungen 19 strömt.In 3 is an exhaust duct 20 facing the end 18 the mixture guide tube 12 shown in detail. At the end 18 are in the mixture guide tube 12 circular spray openings 19 formed, which over the circumference of the mixture guide tube 12 are arranged uniformly on a common bolt circle. At its front side is the mixture guide tube 12 through the sealing plug 52 locked. At the mixture guide tube 12 is one, the mixture guide tube 12 jacketing, supply line 42 arranged through which the gas 28 through the opening 43 in the direction of the spray openings 19 can be blown out. There is an end to it 49 the supply line 42 bent so that the opening 43 on the mixture guide tube 12 is directed, the gas 28 out of the opening 43 through the gap 44 in the direction of the spray openings 19 flows.

3a zeigt eine erste Ausführungsvariante des Verschlussstopfens 52. Der Verschlussstopfen weist an seinem dem Gemischführungsrohr 12 zugewandten Ende einen konischen Bereich 61 auf, welcher ein Strömung des Reduktionsmittels 25 zu den Spritzöffnungen 19 des Gemischführungsrohrs 12 führt, so dass ein Strömungswiderstand im Gemischführungsrohr 12 reduziert ist. Dadurch lässt sich die Austrittsgeschwindigkeit des Reduktionsmittels 25 steigern, wodurch die Gefahr von Ablagerungen im Bereich 17 der Spritzöffnungen 19 beziehungsweise in den Spritzöffnungen 19 des Gemischführungsrohrs 12 reduziert. An diesen konischen Bereich 61 des Verschlussstopfens schließt sich ein Dichtbereich 57 an, welcher das Gemischführungsrohr 12 gegen ein Austreten des Reduktionsmittels 25 abdichtet. In 3b ist eine alternative Ausführungsvariante des Verschlussstopfens 52 dargestellt, wobei der Verschlussstopfen anstelle des konischen Bereichs 61 einen konkaven Bereich 62 aufweist, welcher das Reduktionsmittel 25 im Gemischführungsrohr 12 zu den Spritzöffnungen 19 führt. 3a shows a first embodiment of the sealing plug 52 , The sealing plug has at its the Gemischführungsrohr 12 facing the end of a conical area 61 on which a flow of the reducing agent 25 to the spray openings 19 the mixture guide tube 12 leads, so that a flow resistance in the mixture guide tube 12 is reduced. This allows the exit velocity of the reducing agent 25 increase, thereby reducing the risk of deposits in the area 17 the spray openings 19 or in the spray openings 19 the mixture guide tube 12 reduced. At this conical area 61 the sealing plug closes a sealing area 57 on which the mixture guide tube 12 against leakage of the reducing agent 25 seals. In 3b is an alternative embodiment of the sealing plug 52 shown, with the sealing plug instead of the conical area 61 a concave area 62 comprising the reducing agent 25 in the mixture guide tube 12 to the spray openings 19 leads.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19946901 [0002]

Claims

Contraption ( 10 ) for delivering a reducing agent ( 25 ) in an exhaust duct ( 20 ) of an internal combustion engine, wherein the device ( 10 ) a mixture guide tube ( 12 ), and wherein at one of the exhaust duct ( 20 ) facing end ( 18 ) of the mixture guide tube ( 12 ) at least one injection opening ( 19 ) for introducing the reducing agent ( 25 ) in the exhaust duct ( 20 ), characterized in that the mixture guide tube ( 12 ) Means for blowing out a gas ( 28 ), wherein the gas ( 28 ) is blown out in such a way that from the at least one injection opening ( 19 ) emerging reducing agents ( 25 ) of the gas ( 28 ) in the direction of a central axis ( 60 ) of the exhaust duct ( 20 ) is distracted.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the means for blowing out the gas ( 28 ) a supply line ( 42 ), at the end of which an opening ( 43 ) for blowing out the gas ( 28 ) is formed in the exhaust passage.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the supply line ( 42 ) the mixture guide tube ( 12 ) at least partially encased, wherein between the supply line ( 42 ) and the mixture guide tube ( 12 ) A gap ( 44 ) is formed, from which the gas ( 28 ) exit.

Device according to claim 3, characterized in that the gap ( 44 ) as an annular gap ( 45 ) is trained.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the annular gap ( 45 ) between supply line ( 42 ) and mixture guide tube ( 12 ) coaxial with the mixture guide tube ( 12 ) is trained.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mixture guide tube ( 12 ) at least two spray openings ( 19 ) for introducing the reducing agent ( 25 ), wherein the at least two spray openings ( 19 ), preferably on a circle of holes, over the circumference of the mixture guide tube ( 12 ) are distributed.

Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the supply line ( 42 ), the mixture guide tube ( 12 ) at least partially encasing, chamber ( 46 ), which via the supply line ( 42 ) with the gas ( 28 ), the chamber ( 46 ), at her, the at least one injection opening ( 19 ) in the mixture guide tube ( 12 ) facing side ( 47 ), the opening ( 43 ) for blowing out the gas ( 28 ) having.

Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that the supply line ( 42 ) for the gas ( 28 ) the mixture guide tube ( 12 ) completely encased.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the mixture guide tube ( 12 ) at its exhaust passage ( 20 ) facing end ( 18 ) through a sealing plug ( 52 ) is closed.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the sealing plug ( 52 ) in the region of the at least one injection opening ( 19 ) in the flow direction of the reducing agent ( 25 ) such that the sealing plug ( 52 ) the reducing agent ( 25 ) to the at least one injection opening ( 19 ).