DE102011051875B4 - Dosiermodul für ein abgasnachbehandlungssystem eines fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Dosiermodul (100) für ein Abgasnachbehandlungssystem (200) eines Fahrzeugs, das verwendet wird, um ein Reduktionsmittel entlang einer Strömungsrichtung eines Abgases an einer vorderen Seite einer SCR(selektive katalytische Reduktion)-Einheit (5), einzuspritzen, aufweisend:einen Dosierhauptkörper (10) mit einem Verbindungsabschnitt (13), der mit der SCR-Einheit (5) verbunden ist, und einem Einströmabschnitt (11), in den das Abgas einströmt;einen Injektor (30), der an einem Ansatzstück (15) angeordnet ist, das auf dem Dosierhauptkörper (10) montiert ist, um das Reduktionsmittel in den Dosierhauptkörper (10) einzuspritzen; undein Leitelement (50), das innerhalb des Dosierhauptkörpers (10) angeordnet ist, um das in den Dosierhauptkörper (10) einströmende Abgas entlang einer vorbestimmten Route zu leiten,wobei das Leitelement (50) eine Plattenform aufweist, um in dem Dosierhauptkörper (10) den Verbindungsabschnitt (13) von dem Einströmabschnitt (11) zu trennen, undwobei ein Ende des Leitelements (50) an einer Innenwand des Dosierhauptkörpers (10) befestigt ist und ein anderes Ende des Leitelements (50) von der Innenwand ausgehend im Bereich des Einströmabschnitts (11) in Richtung entgegengesetzt zu der Innenwand gebogen ist, um eine Kurvenform aufzuweisen.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2010-0125531 , eingereicht am 9. Dezember 2010 beim Koreanischen Amt für geistiges Eigentum, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Dosiermodul einer Einheit zur katalytischen selektiven Reduktion (SCR-Einheit) zur Abgasnachbehandlung.
  • Im Allgemeinen wird ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors mit Abgasnachbehandlungsvorrichtungen, wie z.B. mit einem Diesel-Oxidationskatalysator (DOC), einem Diesel-Partikelfilter (DPF), einer SCR (Selektive-Katalytische-Reduktion)-Einheit usw. versehen, um Partikel (PM) und Stickoxide (NOx) zu reduzieren.
  • Unter diesen wird ein Reduktionsmittel (z. B. eine Harnstofflösung) über einen Injektor in das Abgas eingespritzt. Das Reduktionsmittel (Harnstoff) wird aufgrund der Wärme des Abgases zu Ammoniak (NH3) hydrolysiert, und die Stickoxide (NOx) des Abgases reagieren mit dem Ammoniak (NH3) über einen Katalysator der SCR-Einheit zu Stickstoff (N2) und Wasser (H2O).
  • In einer konventionellen Abgasnachbehandlungsvorrichtung, die einen DOC, einen DPF und eine SCR-Einheit verwendet, sind der DOC und der DPF beispielsweise in einer Strömungsrichtung des Abgases angeordnet, und die SCR-Einheit ist stromabwärts des DPFs angeordnet. Des Weiteren ist ein Dosiermodul mit einem Injektor zwischen dem DPF und der SCR-Einheit angeordnet, um das Reduktionsmittel einzuspritzen.
  • Bei einem konventionellen Dosiermodul wird die Einspritzgeschwindigkeit des Reduktionsmittels durch eine Anhebung des Einspritzdrucks erhöht, um Emissionsstandards zu erfüllen.
  • Allerdings führt eine Erhöhung der Einspritzgeschwindigkeit unter anderem dazu, dass die Sprühtiefe des Reduktionsmittels vom Injektor zunimmt, so dass das eingespritzte Reduktionsmittel an einer Innenwand der Abgasstrecke akkumuliert wird, so dass das Problem der Entstehung des Wandbenetzungsphänomens oder Wandnässenphänomens auftritt.
  • Das Wandbenetzungsphänomen des eingespritzten Reduktionsmittels verursacht eine Verschlechterung des Reinigungswirkungsgrads von Stickoxiden und eine Verschlechterung bezüglich der Aktivierung der SCR-Einheit, und in dem Fall, in dem die flüssigen Bestandteile des Reduktionsmittels an der Innenwand der Abgasstrecke verdampfen, bleibt ein fester Rückstand darauf übrig, so dass es am Ende schwierig wird, die Einspritzmenge zu dosieren.
  • Mittlerweile wird gemäß einer anderen konventionellen Technik ein Mischer in die Abgasstrecke eingebaut, um das vom Injektor eingespritzte Reduktionsmittel zu vermischen und so die Wandbenetzung zu vermeiden.
  • Allerdings steigen hier Materialkosten für die Gesamtanlage, da der Mischer in die Abgasstrecke eingebaut wird, und zudem tritt das Problem auf, dass die Dauerhaltbarkeit nicht gewährleistet ist.
  • Andererseits wird gemäß einer weiteren konventionellen Technik der Injektor an einem gebogenen Abschnitt der Abgasstrecke angeordnet, um das Wandbenetzungsphänomen in der Weise zu vermeiden, dass das Reduktionsmittel ins Abgas eingespritzt wird, das den gebogenen Abschnitt passiert.
  • Da der Injektor an einem gebogenen Abschnitt der Abgasstrecke angeordnet ist, ist es hierbei allerdings erforderlich, eine angemessene Anordnung vorzunehmen, damit dem Reduktionsmittel eine ausreichende Zeit und Strecke zur Hydrolyse zu Ammoniak (NH3) mit Hilfe der Wärme des Abgases zur Verfügung steht. Dementsprechend ist es erforderlich, eine solche Konstruktion der Abgasstrecke mit angemessener Anordnung der Komponenten vorzunehmen, wodurch das Layout der gesamten Abgasanlage kompliziert wird und die Anordnung des Injektors im Layout erschwert ist.
  • Die DE 11 2007 001 958 T5 , US 2007/0 036 694 A1 und US 2009/0 019 843 A1 beschreiben jeweils ein Dosiermodul für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs, aufweisend einen Dosierhauptkörper, einen Injektor und ein Leitelement.
  • Die hier in Zusammenhang mit dem Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann wohlbekannten Stand der Technik darstellen.
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Dosiermodul für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs bereitzustellen, das die Vorteile der wesentlichen Vorbeugung eines Wandbenetzungsphänomens eines Reduktionsmittels und der Verbesserung des Wirkungsgrads einer SCR-Einheit aufweist, ohne dass das Reduktionsmittel in ein gebogenes Rohr eingespritzt werden muss und ohne dass ein Mischer in die Abgasstrecke eingebaut werden muss.
  • Dies wird gemäß der Erfindung durch ein Dosiermodul für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Das Dosiermodul für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs verhindert das Wandbenetzungsphänomen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ohne dass das Reduktionsmittel in ein gebogenes Rohr eingespritzt werden muss und ohne dass ein Mischer in die Abgasstrecke eingebaut werden muss. Das Vermischen vom Abgas und dem Reduktionsmittel, die Gleichförmigkeit und die Reaktionsaktivität bzw. Reaktionsfreudigkeit werden verbessert unabhängig von der Auslegung des Fahrzeugs, so dass der Wirkungsgrad der SCR-Einheit erhöht wird.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die hierin einbezogen sind und die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
    • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Dosiermodul für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 3 ist eine schematische Darstellung des Zusammenbaus als Vorderansicht aus 2.
    • 4A und 4B zeigen die Betriebszustände eines Dosiermoduls für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und lediglich eine vereinfachte Darstellung der verschiedenen Merkmale gemäß den Grundprinzipien der Erfindung präsentieren. Die besonderen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel, besondere Dimensionen, Orientierungen, Lagen und Umrisse, werden in Teilen durch eine besonders beabsichtigte Anwendung und Benutzungsumgebung bestimmt werden.
  • In den Figuren kennzeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Bauteile der vorliegenden Erfindung in den verschiedenen Figuren.
  • Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
  • Teile, die keine Relevanz zur Beschreibung haben, werden weggelassen, um eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung explizit zu beschreiben, und die gleichen Bezugszeichen werden in den gesamten Anmeldungsunterlagen für die gleichen oder ähnlichen Bestandteile verwendet.
  • Für das bessere Verständnis und zur Vereinfachung der Beschreibung werden in den Zeichnungen Größen und Dicken der Bestandteile nur ungefähr dargestellt. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Zeichnungen beschränkt, und Dicken von Schichten, Folien, Platten, Bereichen etc. sind zur Klarheit übertrieben dargestellt.
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Bezugnehmend auf die Zeichnungen, kann eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf ein Abgasnachbehandlungssystem 200 angewandt werden, das ein von einem Dieselmotor eines Nutzfahrzeugs erzeugtes Abgas reinigt.
  • Hierbei weist das Abgasnachbehandlungssystem 200 beispielsweise einen Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) 1, der in der Abgasstrecke angeordnet ist, einen Diesel-Partikelfilter (DPF) 3, der an einer stromabwärts liegenden Seite des DOCs 1 angeordnet ist, und eine Einheit zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR-Einheit) 5 auf, die an einer stromabwärts gelegenen Seite des DPFs 3 angeordnet ist.
  • In diesem Fall oxidiert der DOC 1 alle Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxide des Abgases und oxidiert Stickstoffmonoxide zu Stickstoffdioxiden.
  • Der DPF 3 weist einen katalytischen Auffangkörper auf, um die im Abgas befindlichen Partikel (PM) einzufangen, und der katalytische Auffangkörper eliminiert die PM durch eine chemische Reaktion.
  • Des Weiteren reduziert die SCR-Einheit 5 chemisch die Stickoxide, die den DOC 1 und den DPF 3 passieren, zu gasförmigem N2, indem ein Reduktionsmittel wie z. B. eine Harnstofflösung (Urea) verwendet wird.
  • Dabei wird das Reduktionsmittel aufgrund der Oxidationswärme zu Ammoniak umgewandelt, und über den Katalysator der SCR-Einheit 5 reagiert das Stickoxid mit Ammoniak zu gasförmigem N2 und Wasser.
  • Das Abgasnachbehandlungssystem 200 weist ein Dosiermodul 100 auf, das gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform zwischen dem DPF 3 und der SCR-Einheit 5 angeordnet ist, wobei das Dosiermodul 100 verwendet wird, um das Reduktionsmittel entlang einer Strömungsrichtung des Abgases einzuspritzen.
  • Das Dosiermodul 100 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist nicht auf ein Layout bzw. eine Auslegung eines Fahrzeugs beschränkt, und es verbessert die Vermischung von Abgas und dem Reduktionsmittel, so dass der Wirkungsgrad der SCR-Einheit 5 durch eine höhere Reaktionsaktivität bzw. Reaktionsfähigkeit und eine verbesserte Gleichförmigkeit gesteigert wird.
  • 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Dosiermodul für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 3 ist eine schematische Darstellung des Zusammenbaus als Vorderansicht aus 2.
  • Bezugnehmend auf die Figuren weist das Dosiermodul 100 für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Dosierhauptkörper 10, einen Injektor 30, ein Leitelement 50 und ein Prallelement 70 auf, die nachfolgend näher beschrieben werden.
  • Wie in 1 gezeigt, kann der Dosierhauptkörper 10 den DPF 3 und die SCR-Einheit 5 des Abgasnachbehandlungssystems 200 in der vorliegenden Ausführungsform verbinden.
  • Eine Seite des Dosierhauptkörpers 10 ist geschlossen und die andere Seite dessen ist geöffnet, um eine Zylinderform bzw. eine einseitig geschlossene Rohrform aufzuweisen. Der Dosierhauptkörper 10 weist einen Einströmabschnitt 11, in welchen das Abgas einströmt, und einen Verbindungsabschnitt 13 auf, der mit der SCR-Einheit 5 verbunden ist.
  • Der Einströmabschnitt 11 ist ein Einlass, in den das Abgas hineinströmt, und der Einströmabschnitt 11 kann an der anderen Seite des Dosierhauptkörpers 10 durch das Leitelement 50, das noch zu beschreiben ist, und das Prallelement 70 geformt sein.
  • Die Kombinationsstruktur vom Leitelement 50, das den Einströmabschnitt 11 bildet, und vom Prallelement 70 wird hiernach beschrieben.
  • Der Verbindungsabschnitt 13 ist über ein Rohr (nicht dargestellt) mit der SCR-Einheit 5 verbunden, um einen Verbindungskanal 12 zu formen.
  • Hierbei weist der Verbindungskanal 12 einen schmaleren Querschnitt als der Dosierhauptkörper 10 auf und kann an einem unteren Abschnitt des Dosierhauptkörpers 10 geformt sein.
  • Der Injektor 30, der hiernach noch beschrieben wird, ist an einem Ansatzstück 15 an einer Oberseite des Dosierhauptkörpers 10 angeordnet.
  • Eine Öffnung ist geformt, um eine Verbindung zum Innenraum des Dosierhauptkörpers 10 zu schaffen, und das Ansatzstück 15 ist um die Öffnung angeordnet, um mit dem Außenumfang des Dosierhauptkörpers 10 verschweißt zu werden.
  • In diesem Fall ist das Ansatzstück 15 von der oberen Mitte des Außenumfangs des Dosierhauptkörpers 10 ausgehend zu einer Seite geneigt angeordnet, und eine Montagehalterung 17 zur Montage des Injektors 30 ist auf dem Ansatzstück 15 angeordnet.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird der Injektor 30 verwendet, um das Reduktionsmittel in den Dosierhauptkörper 10 einzuspritzen, und der Injektor 30 ist über die Montagehalterung 17 in der Öffnung des Ansatzstücks 15 eingebaut. Der Injektor 30 ist am Ansatzstück 15 entlang der Strömungsrichtung des Abgases geneigt eingebaut.
  • Der Injektor 30 ist eine sekundäre Injektionsvorrichtung konventioneller Art, die in einem Abgassystem auf diesem Gebiet verwendet wird, so dass auf eine ausführliche Beschreibung davon in diesen Anmeldungsunterlagen verzichtet wird.
  • Das Leitelement 50 leitet das in den Dosierhauptkörper 10 einströmende Abgas in den Einströmabschnitt 11 entlang einer vorbestimmten Stromlinie gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform.
  • Das Leitelement 50 fördert auch die Vermischung des vom Injektor 30 eingespritzten Reduktionsmittels mit dem Abgas und fördert die Zerstäubung des Reduktionsmittels, um die Mischungsgleichmäßigkeit vom Abgas und dem Reduktionsmittel zu verbessern.
  • Das Leitelement 50 ist innerhalb des Dosierhauptkörpers 10 angeordnet und weist eine Plattenform auf, wodurch in dem Dosierhauptkörper 10 der Einströmabschnitt 11 von dem Verbindungsabschnitt 13 getrennt wird.
  • Hierbei ist das Leitelement 50 auf der Innenwand des Dosierhauptkörpers 10 verschweißt, so dass das eine Ende des Leitelements 50 an der Innenwand, die mit dem Einströmabschnitt 11 korrespondiert, befestigt ist, und sich das andere Ende des Leitelements 50 von dem befestigten Abschnitt aus erstreckt.
  • In diesem Fall ist der andere Endabschnitt des Leitelements 50 zu einer im Wesentlichen Halbkreisform gebogen, und das eine Ende des Leitelements 50 weist eine weich bzw. schwächer gebogene Form auf, um an der Innenwand des Dosierhauptkörpers 10 befestigt zu werden.
  • Ein runder Abschnitt 51 des anderen Endabschnitts des Leitelements 50 erzeugt eine starke drehende Strömung im Abgas, das in den Dosierhauptkörper 10 einströmt, um die Mischungsgleichförmigkeit vom Abgas und dem Reduktionsmittel zu verbessern.
  • Eine Mehrzahl von Öffnungen 53 ist im gesamten Bereich des Leitelements 50 gebildet und die Öffnungen 53 fördern das Vermischen vom Abgas und dem Reduktionsmittel, wobei das Reduktionsmittel durch den Injektor 30 eingespritzt wird und das Abgas vom Leitelement 50 geführt wird.
  • Der Injektor 30 ist über das Ansatzstück 15 von der oberen Mitte des Außenumfangs des Dosierhauptkörpers 10 ausgehend zu einer Seite abweichend angeordnet, wie vorstehend beschrieben, so dass der Injektor 30 das Reduktionsmittel in Richtung des runden Abschnitts 51 des Leitelements 50 einspritzt.
  • Da das Reduktionsmittel vom Injektor 30 in Richtung des runden Abschnitts 51 des Leitelements 50, in welchem Öffnungen 53 geformt sind, eingespritzt wird, kollidiert das Reduktionsmittel nicht mit der Innenwand des Dosierhauptkörpers 10 in einer frühen Einspritzphase.
  • Das Prallelement 70 formt den Einströmabschnitt 11, in den das Abgas einströmt, führt das Abgas in den Einströmabschnitt 11 und verbessert die Geradlinigkeit des Reduktionsmittels durch eine Verhinderung der axialen Bewegung des Abgases gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform.
  • Das Prallelement 70 ist an der Innenwand und dem Leitelement 50 befestigt, um eine Plattenform aufzuweisen, die einen Teil des Dosierhauptkörpers 10 außer den Einströmabschnitt 11 abdeckt.
  • Das bedeutet, dass das Prallelement 70 Kontakt zum Leitelement 50 hat, um an der Innenwand des Dosierhauptkörpers 10 befestigt zu werden, und der zu der Form des Leitelements 50 korrespondierende Einströmabschnitt 11 ist geformt.
  • Das Prallelement 70 überdeckt die Fläche zwischen dem Leitelement 50 und dem Dosierhauptkörper 10 außer an dem Einströmabschnitt 11, so dass ein Strömungskanal 71 des Abgases geformt ist, und ein Einlass des Abgases ist durch die Innenseite des Leitelements 50 und die Innenwand des Dosierhauptkörpers 10 geformt.
  • Hierbei ist es vorzugsweise erstrebenswert, das Prallelement 70 im Vergleich zu der gegenüberliegenden Seite des Dosierhauptkörpers 10 in Richtung des Einströmabschnitts 11 geneigt anzuordnen, um das Abgas in Richtung des Einströmabschnitts 11 zu lenken.
  • Dementsprechend wird in einem Dosiermodul 100 für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Abgas, das den DOC 1 und den DPF 3 passiert hat, durch das Prallelement 70 des Dosierhauptkörpers 10 zum Einströmabschnitt 11 geführt, um durch den Einströmabschnitt 11 hindurchzuströmen.
  • Bezugnehmend auf 4A und 4B wird nachfolgend die Arbeitsweise des Dosiermoduls 100 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform beschrieben. Das Abgas kollidiert mit dem runden Abschnitt 51 des Leitelements 50, um eine starke drehende Strömung zu bilden, und strömt durch den Strömungskanal 71 zwischen dem Leitelement 50 und dem Dosierhauptkörper 10.
  • Während dieses Prozesses spritzt der Injektor 30 das Reduktionsmittel ein, wobei der Injektor 30 von der oberen Mitte des Dosierhauptkörpers 10 ausgehend in seitlicher Richtung geneigt angeordnet ist, so dass das Reduktionsmittel in Richtung des runden Abschnitts 51 des Leitelements 50 eingespritzt wird.
  • Das Prallelement 70 verhindert eine axial gerichtete Strömung des Abgases, um die Geradlinigkeit des vom Injektor 30 eingespritzten Reduktionsmittels zu verbessern.
  • Da das vom Injektor 30 eingespritzte Reduktionsmittel in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform in Richtung des runden Abschnitts 51 des Leitelements 50 eingespritzt wird, worin die Öffnungen 53 geformt sind, wird das Reduktionsmittel vor einer Anhaftung an die Innenwand des Dosierhauptkörpers 10 in einer frühen Einspritzphase bewahrt.
  • Das vom Injektor 30 eingespritzte Reduktionsmittel kollidiert in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform mit dem Leitelement 50, das von hoher Temperatur ist, und dadurch wird die Zerstäubung des Reduktionsmittels verbessert, und die Mischzeit des Abgases mit dem Reduktionsmittel wird gewährleistet.
  • Das Reduktionsmittel kollidiert mit dem Abgas, das durch die Öffnungen 53 des Leitelements 50 strömt, um damit vermischt zu werden, und die Zerstäubung des Reduktionsmittels wird gefördert. Das Reduktionsmittel wird durch die starke drehende Strömung des Abgases, die durch den Strömungskanal 71 gebildet wird, gleichmäßig vermischt.
  • Dementsprechend wird das Reduktionsmittel durch die Wärme des Abgases im Dosierhauptkörper 10 in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform zu Ammoniak (NH3) umgewandelt, und das NH3 strömt durch den Verbindungsabschnitt 13 in die SCR-Einheit 5 (1), um aufgrund des Venturi-Effekts in allen Bereichen der SCR-Einheit 5 mit den Stickoxiden zu reagieren.
  • Wie bereits beschrieben, verhindert ein Dosiermodul 100 für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Fahrzeugs in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Wandbenetzungsphänomen, ohne dass das Reduktionsmittel in ein gebogenes Rohr eingespritzt und ohne dass der Mischer in der Abgasstrecke angeordnet werden müssen.
  • Damit werden die Vermischung von Abgas und Reduktionsmittel, Gleichmäßigkeit und die Reaktionsaktivität bzw. Reaktionsfreudigkeit in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform unabhängig von der Auslegung des Fahrzeugs verbessert, so dass der Wirkungsgrad der SCR-Einheit 5 erhöht wird.
  • Zwecks Erläuterung und genauer Definition der angehängten Ansprüche werden Begriffe wie zum Beispiel „obere“, „untere“, „innere“ und „äußere“ zur Beschreibung der Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Merkmale verwendet, wie sie in den Figuren dargestellt sind.
  • Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsäte der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert werden.

Claims (10)

  1. Dosiermodul (100) für ein Abgasnachbehandlungssystem (200) eines Fahrzeugs, das verwendet wird, um ein Reduktionsmittel entlang einer Strömungsrichtung eines Abgases an einer vorderen Seite einer SCR(selektive katalytische Reduktion)-Einheit (5), einzuspritzen, aufweisend: einen Dosierhauptkörper (10) mit einem Verbindungsabschnitt (13), der mit der SCR-Einheit (5) verbunden ist, und einem Einströmabschnitt (11), in den das Abgas einströmt; einen Injektor (30), der an einem Ansatzstück (15) angeordnet ist, das auf dem Dosierhauptkörper (10) montiert ist, um das Reduktionsmittel in den Dosierhauptkörper (10) einzuspritzen; und ein Leitelement (50), das innerhalb des Dosierhauptkörpers (10) angeordnet ist, um das in den Dosierhauptkörper (10) einströmende Abgas entlang einer vorbestimmten Route zu leiten, wobei das Leitelement (50) eine Plattenform aufweist, um in dem Dosierhauptkörper (10) den Verbindungsabschnitt (13) von dem Einströmabschnitt (11) zu trennen, und wobei ein Ende des Leitelements (50) an einer Innenwand des Dosierhauptkörpers (10) befestigt ist und ein anderes Ende des Leitelements (50) von der Innenwand ausgehend im Bereich des Einströmabschnitts (11) in Richtung entgegengesetzt zu der Innenwand gebogen ist, um eine Kurvenform aufzuweisen.
  2. Dosiermodul (100) nach Anspruch 1, wobei die Kurvenform in Richtung des Injektors (30) mit einer vorbestimmten Krümmung gebogen ist, um den Einströmabschnitt (11) darin einzuschließen.
  3. Dosiermodul (100) nach Anspruch 1, wobei das Leitelement (50) eine Mehrzahl von Öffnungen (53) aufweist.
  4. Dosiermodul (100) nach Anspruch 3, wobei ein Prallelement (70) im Dosierhauptkörper (10) montiert ist, um mit dem Leitelement (50) und der Innenwand des Dosierhauptkörpers (10) im Eingriff zu sein, um den Einströmabschnitt (11) zu formen.
  5. Dosiermodul (100) nach Anspruch 4, wobei das Prallelement (70) eine Plattenform aufweist außer am Einströmabschnitt (11) im Dosierhauptkörper (10).
  6. Dosiermodul (100) nach Anspruch 5, wobei das Prallelement (70) zwischen dem Leitelement (50) und der Innenwand des Dosierhauptkörpers (10) einen Strömungskanal (71) formt.
  7. Dosiermodul (100) nach Anspruch 5, wobei das Prallelement (70) im Dosierhauptkörper (10) in Richtung des Einströmabschnitts (11) geneigt angeordnet ist.
  8. Dosiermodul (100) nach Anspruch 1, wobei der Injektor (30) am Ansatzstück (15) entlang der Strömungsrichtung des Abgases geneigt angeordnet ist.
  9. Dosiermodul (100) nach Anspruch 8, wobei der Injektor (30) das Reduktionsmittel in Richtung eines runden Abschnitts (51) des Leitelements (50) einspritzt.
  10. Dosiermodul (100) nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsabschnitt (13) einen Verbindungskanal (12) formt, der an einem unteren Abschnitt des Dosierhauptkörpers (10) mit der SCR-Einheit (5) verbunden ist.
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