DE102013008693A1 - Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage sowie entsprechende Abgasanlage - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage sowie entsprechende Abgasanlage Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage (1) mit einem Injektor (2), der zum Einbringen eines Fluids in das die Abgasanlage (1) durchströmende Abgas dient, und mit einem Kühlmittelkreislauf (11), der eine Kühleinrichtung (4) zum Kühlen des Injektors (2) sowie eine Kühlmittelpumpe (9) aufweist, wobei die Kühleinrichtung (4) in einem Normalbetrieb von mittels der Kühlmittelpumpe (9) gefördertem Kühlmittel durchströmt wird. Dabei ist vorgesehen, dass in einem Entleerbetrieb das Kühlmittel aus der Kühleinrichtung (4) abgeführt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Abgasanlage (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage mit einem Injektor, der zum Einbringen eines Fluids in das die Abgasanlage durchströmende Abgas dient, und mit einem Kühlmittelkreislauf, der eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Injektors sowie eine Kühlmittelpumpe aufweist, wobei die Kühleinrichtung in einem Normalbetrieb von mittels der Kühlmittelpumpe gefördertem Kühlmittel durchströmt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Abgasanlage.
  • Die Abgasanlage ist beispielsweise einer Brennkraftmaschine zugeordnet beziehungsweise bildet einen Bestandteil von dieser. Die Abgasanlage dient mithin zum Abführen von Abgas, welches von der Brennkraftmaschine erzeugt wird. Häufig weist die Abgasanlage eine Abgasreinigungseinrichtung auf, mittels welcher in dem Abgas enthaltene Schadstoffe zumindest teilweise in unschädliche Produkte umgewandelt werden. Eine solche Abgasreinigungseinrichtung kann beispielsweise als Katalysator, insbesondere als SCR-Katalysator, ausgebildet sein. Für den Betrieb eines solchen SCR-Katalysators ist es notwendig, ein Reduktionsmittel in das Abgas einzubringen, insbesondere stromaufwärts des SCR-Katalysators. Als Reduktionsmittel wird dabei beispielsweise Ammoniak beziehungsweise eine Harnstoff-Wasser-Lösung verwendet, aus welcher beim Einbringen in das Abgas Ammoniak gebildet wird. Zum Einbringen des Reduktionsmittels ist der Injektor vorgesehen; das Fluid liegt insoweit als das Reduktionsmittel vor.
  • Weil der Injektor der Abgasanlage zugeordnet ist und folglich mit dem heißen Abgas oder zumindest mit einem Teil der Wärme des Abgases beaufschlagt wird, ist es notwendig, die Kühleinrichtung vorzusehen, um ein Überhitzen des Injektors zu vermeiden. Die Kühleinrichtung dient dem Kühlen des Injektors und liegt zu diesem Zweck beispielsweise als den Injektor wenigstens bereichsweise umgreifender Kühlmantel vor. Die Kühleinrichtung ist neben der Kühlmittelpumpe, welche dem Fördern des Kühlmittels dient, Bestandteil des Kühlmittelkreislaufs. Während eines Normalbetriebs der Abgasanlage wird nun die Kühleinrichtung von dem Kühlmittel durchströmt, sodass die an dem Injektor anfallende Wärme von dem Kühlmittel abtransportiert und insoweit der Injektor gekühlt wird. Das Kühlmittel ist bevorzugt ein flüssiges Kühlmittel. Der Kühlmittelkreislauf kann einen Kühlmittelkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen sein oder gemeinsam mit diesem ausgebildet sein. Bei einer solchen Ausführungsform wird also das Kühlmittel nicht nur zum Kühlen des Injektors sondern gleichzeitig zum Kühlen der Brennkraftmaschine, beispielsweise des Kurbelgehäuses und/oder des Zylinderkopfs, verwendet. Auch eine separate Ausgestaltung des Kühlmittelkreislaufs kann realisiert sein, beispielsweise in Form eines Niedertemperaturkühlkreislaufs, welcher über einen eigenen Kühler und eine eigene Kühlmittelpumpe verfügt.
  • Wird der Betrieb der Abgasanlage beziehungsweise der Brennkraftmaschine beendet, so wird üblicherweise die Kühlmittelpumpe deaktiviert, sodass das Kühlmittel nicht mehr in dem Kühlmittelkreislauf zirkuliert. Weil jedoch zu diesem Zeitpunkt in der Abgasanlage noch eine große Wärmemenge vorhanden ist, heizt sich der Injektor, welcher nun nicht mehr mittels des Kühlmittels gekühlt wird, auf. Entsprechend heizen sich auch die Kühleinrichtung und das noch in diesem enthaltene Kühlmittel auf. Dabei kann es dazu kommen, dass das Kühlmittel derart aufgeheizt wird, dass es sich zersetzt, beispielsweise durch Verdampfen. Insbesondere werden dabei gebundene Silikate ausgeschieden, welche zum Korrosionsschutz in dem Kühlmittel enthalten sind. Zudem kann die Alkalireserve des Kühlmittels absinken. Insgesamt besteht somit die Gefahr einer Korrosion in dem Kühlmittelkreislauf. Diese kann zu einer Leckage, beispielsweise an einer Dichtung, und so zu einer nicht mehr ausreichenden Kühlleistung führen.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 198 56 366 C1 bekannt. Diese beschreibt eine Vorrichtung zum Nachbehandeln von Abgasen einer mit Luftüberschuss arbeitenden Brennkraftmaschine mit einer Abgasnachbehandlungsanlage, mit einem zur Reduktion von NOx-Bestandteilen im Abgas dienenden Reduktionskatalysator, einer elektrisch ansteuerbaren Dosiereinrichtung zum gesteuerten Einbringen von Reduktionsmittel in eine Abgasleitung stromaufwärts des Reduktionskatalysators und einer Einrichtung zum Kühlen der Dosiereinrichtung. Die Dosiereinrichtung soll ein Einspritzventil aufweisen, das von einem, unmittelbar mit der Abgasleitung verbundenen, doppelwandigen Ventilaufnahmekörper umfasst ist. Auch ist eine Drucklufterzeugungseinrichtung vorgesehen, die Druckluft in einen Luftspalt zwischen einer Außenwandung und einer Innenwandung des Ventilaufnahmekörpers zum Kühlen zumindest der abgasnahen Teile des Einspritzventils einbläst.
  • Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage vorzustellen, welches den Vorteil hat, dass wärmebedingte Beeinträchtigungen des Kühlmittels zuverlässig vermieden werden.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass in einen Entleerbetrieb das Kühlmittel aus der Kühleinrichtung abgeführt wird. Der Entleerbetrieb folgt auf den Normalbetrieb, insbesondere unmittelbar. Beispielsweise wird also bei einem Deaktivieren der Kühlmittelpumpe dafür gesorgt, dass kein Kühlmittel mehr in der Kühleinrichtung vorliegt, welches durch Wärmeeinwirkung zersetzt werden könnte. Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, das Abführen des Kühlmittels aus der Kühleinrichtung bereits eine bestimmte (kurze) Zeitspanne vor dem Deaktivieren der Kühlmittelpumpe oder eine bestimmte Zeitspanne nach dem Deaktivieren der Kühlmittelpumpe vorzunehmen. Vorzugsweise wird dafür Sorge getragen, dass zu dem Zeitpunkt, zu welchem das Kühlmittel aus der Kühleinrichtung abgeführt wird, die Abgasanlage nicht mehr von Abgas durchströmt wird, mithin also keine Wärme mehr in die Abgasanlage und damit den Injektor eingebracht wird. Auch ohne das Kühlmittel in der Kühleinrichtung kann somit sichergestellt werden, dass es nicht zu einem Überhitzen des Injektors und damit zu einer Beschädigung kommt.
  • Die Kühlmittelpumpe ist beispielsweise als Kühlmittelnachlaufpumpe ausgebildet, die neben einer Kühlmittelhauptpumpe in dem Kühlmittelkreislauf vorgesehen ist, jedoch einen kleineren Maximaldurchsatz aufweist als diese. Vorzugsweise ist es vorgesehen, die Kühlmittelhauptpumpe ausschließlich während eines Betriebs der Brennkraftmaschine zu betreiben. Bei einem Deaktivieren der Brennkraftmaschine wird die Kühlmittelhauptpumpe mithin ebenfalls deaktiviert. Um dennoch noch in dem der Brennkraftmaschine, insbesondere der Abgasanlage, vorliegende Wärme abzuführen, wird ab dem Deaktivieren der Brennkraftmaschine die Kühlmittelnachlaufpumpe über einen bestimmten Zeitraum betrieben. Bei einer derartigen Ausführungsform der Erfindung kann der Normalbetrieb insoweit als Nachlaufbetrieb bezeichnet werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass beim Anhalten der Kühlmittelpumpe aus dem Normalbetrieb in den Entleerbetrieb gewechselt wird. Der Normalbetrieb dauert also lediglich solange an, wie die Kühlmittelpumpe beziehungsweise die Kühlmittelnachlaufpumpe zum Fördern des Kühlmittels betrieben wird. Unmittelbar beim Anhalten der Kühlmittelpumpe wird der Normalbetrieb beendet und stattdessen der Entleerbetrieb eingeleitet. Wie bereits vorstehend erläutert, wird in dem Entleerbetrieb das Kühlmittel aus der Kühleinrichtung abgeführt. Dieses Abführen kann dabei – wie ebenfalls bereits ausgeführt – unmittelbar nach dem Anhalten der Kühlmittelpumpe, also unmittelbar bei dem Wechseln in den Entleerbetrieb, vorgenommen werden. Alternativ wird es erst nach einer bestimmten Zeitspanne durchgeführt.
  • Letzteres hat den Vorteil, dass das noch in der Kühleinrichtung vorhandene Kühlmittel zum Aufnehmen von Wärme aus dem Injektor dient und erst dann abgeführt wird, wenn die Temperatur des Kühlmittels bereits so hoch ist, dass ein Zersetzen bevorsteht.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem Entleerbetrieb eine Strömungsverbindung durch eine Kühlmittelzuführleitung stromaufwärts der Kühleinrichtung mittels eines Schaltventils unterbrochen wird. Zum Abführen des Kühlmittels aus der Kühleinrichtung sind entsprechende Mittel vorgesehen. Eines dieser Mittel liegt in Form des Schaltventils vor, welches der Kühlmittelzuführleitung zugeordnet beziehungsweise in dieser angeordnet ist. Die Kühlmittelzuführleitung liegt zwischen der Kühlmittelpumpe und der Kühleinrichtung vor, sodass von der Kühlmittelpumpe gefördertes Kühlmittel in dem Normalbetrieb durch die Kühlmittelzuführleitung in die Kühleinrichtung gelangt. Um zu verhindern, dass während des Abführens des Kühlmittels zusätzliches Kühlmittel aus der Kühlmittelzuführleitung in die Kühleinrichtung nachströmt, wird die Strömungsverbindung durch die Kühlmittelzuführleitung mithilfe des Schaltventils vollständig unterbrochen. Es liegt nachfolgend also keine Strömungsverbindung zwischen der Kühlmittelpumpe und der Kühleinrichtung mehr vor.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zum Abführen des Kühlmittels Luft in die Kühleinrichtung und/oder die Kühlmittelzuführleitung stromabwärts des Schaltventils eingebracht wird. Mithilfe der Luft wird das Kühlmittel zumindest aus der Kühleinrichtung herausgedrängt. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, das Kühlmittel auch aus dem stromabwärts des Schaltventils gelegenen Abschnitt der Kühlmittelzuführleitung herauszudrängen. Die Stelle, an welcher das Kühlmittel in die Kühleinrichtung beziehungsweise die Kühlmittelzuführleitung eingebracht wird, ist entsprechend gewählt, liegt jedoch bevorzugt unmittelbar stromabwärts des Schaltventils vor. Unter der stromabwärtigen Anordnung ist dabei eine Position zu verstehen, welche in Strömungsrichtung des Kühlmittels stromabwärts des Schaltventils liegt.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Luft mittels einer Förderpumpe aus einem Kühlmittelausgleichsbehälter entnommen wird, der strömungstechnisch an den Kühlmittelkreislauf angeschlossen ist. Bevorzugt liegt der Kühlmittelkreislauf als geschlossener Kreislauf vor. Um dennoch einen Druckausgleich vornehmen zu können, ist der Kühlmittelausgleichbehälter vorgesehen, welcher entweder unmittelbar von dem Kühlmittel durchströmt wird oder aber über eine entsprechende Leitung an den Kühlmittelkreislauf angeschlossen ist. Üblicherweise liegen in dem Kühlmittelausgleichsbehälter sowohl Kühlmittel als auch Luft vor; es wird also sowohl ein vollständiges Füllen des Kühlmittelausgleichsbehälters mit Kühlmittel als auch ein vollständiges Entleeren möglichst vermieden. Die Förderpumpe ist nun derart an den Kühlmittelausgleichsbehälter angeschlossen, dass unter Ausnutzung der geringeren Dichte von Luft im Vergleich mit dem Kühlmittel stets zuverlässig Luft und nicht etwa Kühlmittel entnommen werden kann. Zu diesem Zweck ist beispielsweise die Förderpumpe in einem oberen Bereich, insbesondere am höchsten Punkt des Kühlmittelausgleichsbehälters an diesen strömungstechnisch angeschlossen.
  • Alternativ kann auch eine Ausführungsform ohne Förderpumpe vorgesehen sein. Bei dieser wird beispielsweise dafür gesorgt, dass zu Beginn des Entleerbetriebs ein ausreichend großer Überdruck in dem Kühlmittelausgleichsbehälter vorliegt. Durch diesen Überdruck wird zum Abführen des Kühlmittels Luft in die Kühleinrichtung gedrängt, welche das Kühlmittel verdrängt. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann es auch vorgesehen sein, dass das Kühlmittel durch Schwerkrafteinfluss aus der Kühleinrichtung heraus gedrängt und durch Luft aus dem Kühlmittelausgleichsbehälter ersetzt wird.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass nach dem Abführen des Kühlmittels die Förderpumpe deaktiviert wird und das Schaltventil derart eingestellt wird, dass die Strömungsverbindung freigegeben ist. Nachdem also die notwendigen Vorkehrungen getroffen sind, um das Zersetzen des Kühlmittels zu verhindern, wird der Entleerbetrieb beendet und ein nachfolgender Normalbetrieb vorbereitet. Insbesondere wird dabei die Förderpumpe deaktiviert, sodass also keine weitere Luft aus dem Kühlmittelausgleichsbehälter entnommen und in die Kühleinrichtung beziehungsweise die Kühlmittelzuführleitung eingebracht wird. Auch wird das Schaltventil wieder derart eingestellt, dass die Strömungsverbindung freigegeben ist. Weil zu diesem Zeitpunkt die Kühlmittelpumpe noch außer Betrieb ist, wird auch bei freigegebener Strömungsverbindung kein Kühlmittel in die Kühleinrichtung gelangen. Unter Umständen muss der Abstand zwischen dem Schaltventil und der Kühleinrichtung derart gewählt werden, dass auch nach dem Freigeben der Strömungsverbindung sichergestellt ist, dass das Kühlmittel nicht erneut in die Kühleinrichtung einströmt, solange die Kühlmittelpumpe deaktiviert ist. Erst bei erneutem Aktivieren der Kühlmittelpumpe, insbesondere der Hauptkühlmittelpumpe, soll also das Kühlmittel wieder in die Kühleinrichtung hinein gefördert werden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in einer ersten Schaltstellung des Schaltventils die Strömungsverbindung freigegeben ist und in einer zweiten Schaltstellung eine Strömungsverbindung zwischen der Förderpumpe und der Kühleinrichtung vorliegt. Das Schaltventil ist insoweit beispielsweise als 3/2-Wegeventil ausgeführt. Zudem kann es als Magnetventil ausgestaltet sein. Das Schaltventil weist insoweit zwei Schaltstellungen, nämlich die erste Schaltstellung und die zweite Schaltstellung, auf. In der ersten Schaltstellung liegt eine Strömungsverbindung in Strömungsrichtung des Kühlmittels von der Kühlmittelpumpe zu der Kühleinrichtung vor, weil die Strömungsverbindung durch die Kühlmittelzuführleitung freigegeben ist. Die Strömungsverbindung zwischen der Förderpumpe und der Kühleinrichtung ist jedoch unterbrochen. In der zweiten Schaltstellung ist dagegen diese Strömungsverbindung unterbrochen, wohingegen die Strömungsverbindung zwischen der Förderpumpe und der Kühleinrichtung hergestellt ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kühlmittelpumpe als Nachlaufpumpe ausgebildet ist und nach dem Deaktivieren einer Brennkraftmaschine, der die Abgasanlage zugeordnet ist, über einen bestimmten Zeitraum betrieben wird. Vorstehend wurde bereits erwähnt, dass die Abgasanlage der Brennkraftmaschine zugeordnet sein kann. Auch nach dem Deaktivieren der Brennkraftmaschine ist, obwohl kein Abgas mehr zugeführt wird, noch eine große Wärmemenge in der Abgasanlage vorhanden. Um ein Überhitzen der Abgasanlage und insbesondere des Injektors zu verhindern, ist es daher vorgesehen, die Kühlmittelpumpe auch nach dem Deaktivieren der Brennkraftmaschine weiter zu betreiben, nämlich über den bestimmten Zeitraum hinweg. Zu diesem Zweck ist die Kühlmittelpumpe als Nachlaufpumpe ausgeführt. Der Normalbetrieb der Abgasanlage beziehungsweise des Kühlmittelkreislaufs wird also auch nach dem Deaktivieren der Brennkraftmaschine fortgeführt. Nach Ablauf des bestimmten Zeitraums wird dann die Kühlmittelpumpe deaktiviert, aus dem Normalbetrieb in den Entleerbetrieb gewechselt und das Kühlmittel aus der Kühleinrichtung abgeführt. Auf diese Art und Weise wird sowohl ein Überhitzen der Abgasanlage beziehungsweise des Injektors als auch das Zersetzen des Kühlmittels zuverlässig verhindert.
  • Schließlich kann vorgesehen sein, dass der Entleerbetrieb nur dann durchgeführt wird, wenn in dem Kühlmittelausgleichsbehälter eine ausreichende Menge Luft vorliegt. Die Luft wird benötigt, um das Kühlmittel aus der Kühleinrichtung herauszudrängen. Ist jedoch die in dem Kühlmittelausgleichsbehälter vorhandene Menge Luft zu klein, so besteht die Gefahr, dass anstelle von Luft Kühlmittel aus dem Kühlmittelausgleichsbehälter angesaugt und in Richtung der Kühleinrichtung gefördert wird. Gerade dies soll jedoch vermieden werden. Entsprechend können Mittel vorgesehen sein, um festzustellen, ob eine ausreichende Menge Luft in dem Kühlmittelausgleichsbehälter vorhanden ist beziehungsweise ob mittels der Förderpumpe Luft oder Kühlmittel gefördert wird. Ist letzteres der Fall, kann es vorgesehen sein, die Förderpumpe zu deaktivieren und den Entleerbetrieb zu beenden. Alternativ kann es vorgesehen sein, in diesem Fall Luft aus einer externen Quelle, insbesondere aus einer Außenumgebung der Abgasanlage, heranzuziehen, um das Kühlmittel aus der Kühleinrichtung abzuführen. Beispielsweise kann zu diesem Zweck die Förderpumpe anstelle mit dem Kühlmittelausgleichsbehälter mit dieser externen Quelle strömungsverbunden werden, sodass mithilfe der Förderpumpe die Luft angesaugt und in Richtung der Einbringposition gefördert werden kann.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Abgasanlage, insbesondere zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, mit einem Injektor, der zum Einbringen eines Fluids in das die Abgasanlage durchströmende Abgas dient, und mit einem Kühlmittelkreislauf, der eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Injektors sowie eine Kühlmittelpumpe aufweist, wobei die Kühleinrichtung in einem Normalbetrieb von mittels der Kühlmittelpumpe gefördertem Kühlmittel durchströmt ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Abgasanlage dazu ausgebildet ist, in einem Entleerbetrieb das Kühlmittel aus der Kühleinrichtung abzuführen. Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Abgasanlage beziehungsweise einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Die Abgasanlage sowie das entsprechende Verfahren können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
  • Figur eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Abgasanlage mit einem Injektor, dem zum Kühlen eine Kühleinrichtung zugeordnet ist.
  • Die Figur zeigt eine schematische Ansicht eines Bereichs einer Abgasanlage 1, die beispielsweise einer hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Die Abgasanlage 1 weist einen Injektor 2 auf, der zum Einbringen eines Fluids, insbesondere eines Reduktionsmittels, in das die Abgasanlage 1 durchströmende Abgas dient. Das Einbringen des Fluids ist dabei in Richtung des Pfeils 3 vorgesehen. Zum Kühlen des Injektors 2 ist eine Kühleinrichtung 4 vorgesehen, welche den Injektor 2 in Umfangsrichtung (bezogen auf eine Längsmittelachse 5 des Injektors 2) wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig, umgreift. Die Kühleinrichtung 4 ist an eine Kühlmittelzuführleitung 6 und eine Kühlmittelabführleitung 7 angeschlossen. In einem Normalbetrieb der Abgasanlage 1 ist ein Schaltventil 8 derart eingestellt, dass eine Kühlmittelpumpe 9 in Strömungsrichtung des Fluids, die durch die Pfeile 10 angedeutet ist, strömungsverbunden ist. Die Kühlmittelpumpe 9 ist als Hauptkühlmittelpumpe und/oder als Nachlaufkühlmittelpumpe ausgebildet beziehungsweise weist diese auf. Mittels des Schaltventils 8 ist also eine Strömungsverbindung durch die Kühlmittelzuführleitung 6 freigegeben. In dem Normalbetrieb kann nun also Kühlmittel durch einen Kühlmittelkreislauf 11 zirkulieren. Der Kühlmittelkreislauf 11 kann dabei an einen Kühlmittelkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen oder gemeinsam mit diesem ausgebildet sein.
  • In dem Normalbetrieb liegt das Schaltventil 8 in einer ersten Stellung vor. In einem Entleerbetrieb nimmt dagegen das Schaltventil 8 eine hier dargestellte zweite Stellung ein, in welcher eine Strömungsverbindung zwischen einer Förderpumpe 12 und der Kühleinrichtung 4 hergestellt ist. Dagegen ist nun die in Strömungsrichtung des Fluids vorliegende Strömungsverbindung zwischen der Kühlmittelpumpe 9 und der Kühleinrichtung 4 unterbrochen, weil eine entsprechende Strömungsverbindung durch die Kühlmittelzuführleitung 6 versperrt ist. Die Förderpumpe 12 ist an einen Kühlmittelausgleichsbehälter 13, welcher Bestandteil des Kühlmittelkreislaufs 11 ist, derart angeschlossen, dass mit ihr in dem Kühlmittelausgleichsbehälter 13 vorhandene Luft entnommen werden kann. Beispielsweise ist der Kühlmittelausgleichsbehälter 13 zudem über eine Verbindungsleitung 14 an den Kühlmittelkreislauf 11 angeschlossen. Insbesondere ist die Verbindungsleitung 14 mit ihrer dem Kühlmittelausgleichsbehälter 13 abgewandten Seite stromabwärts der Kühlmittelpumpe 9 angeschlossen. Der Kühlmittelausgleichsbehälter 13 dient mithin dem Realisieren eines Druckausgleichs in dem geschlossenen Kühlmittelkreislauf 11.
  • Das Schaltventil 8 ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass es ohne Betätigung in der ersten Stellung vorliegt. Insbesondere wird das Schaltventil 8 stets in Richtung der ersten Stellung gedrängt und kann nur durch eine explizite Betätigung in die zweite Stellung gelangen. Entfällt die Betätigung, so stellt sich erneut die erste Stellung ein. So ist sichergestellt, dass stets, insbesondere auch bei einem Defekt des Schaltventils 8, bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine Kühlmittel in die Kühleinrichtung 4 gelangen kann.
  • Wie bereits angedeutet, wird die Kühleinrichtung 4 in dem Normalbetrieb von Kühlmittel durchströmt, welches beispielsweise mittels der Kühlmittelpumpe 9 gefördert wird. Bei einem Anhalten beziehungsweise Deaktivieren der Kühlmittelpumpe 9 soll jedoch aus dem Normalbetrieb in den Entleerbetrieb gewechselt werden. In diesem wird das Kühlmittel aus der Kühleinrichtung abgeführt, indem zunächst mithilfe des Schaltventils die Strömungsverbindung durch die Kühlmittelzuführleitung 6 stromaufwärts der Kühleinrichtung 4 unterbrochen wird. Nachfolgend wird zum Abführen des Kühlmittels Luft aus dem Kühlmittelausgleichsbehälter 13 entnommen und mithilfe der Förderpumpe 12 in die Kühleinrichtung 4 beziehungsweise stromaufwärts der Kühleinrichtung 4 in die Kühlmittelzuführleitung 6 eingebracht. Dieses Einbringen der Luft erfolgt solange, bis das Kühlmittel aus der Kühleinrichtung 4 verdrängt und durch die Kühlmittelabführleitung 7 abgeführt ist. Anschließend wird vorzugsweise der Entleerbetrieb beendet und ein darauffolgender Normalbetrieb vorbereitet. Dazu wird die Förderpumpe 12 deaktiviert und das Schaltventil zum Freigeben der Strömungsverbindung durch die Kühlmittelzuführleitung 6 eingestellt. Entsprechend liegt nachfolgend erneut die Strömungsverbindung in Strömungsrichtung des Kühlmittels zwischen der Kühlmittelpumpe 9 und der Kühleinrichtung 4 vor.
  • Mit der vorstehend beschriebenen Abgasanlage 1 beziehungsweise dem entsprechenden Verfahren kann verhindert werden, dass in der Kühleinrichtung 4 nach dem Abstellen der Kühlmittelpumpe 9 stehendes Kühlmittel durch Wärmeeinwirkung zersetzt wird. Durch ein solches Zersetzen könnte Korrosion in dem Kühlmittelkreislauf 11 auftreten, die wiederum zu einer Beschädigung beispielsweise von einer Dichtung oder dergleichen führen könnte.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Abgasanlage
    2
    Injektor
    3
    Pfeil
    4
    Kühleinrichtung
    5
    Längsmittelachse
    6
    Kühlmittelzuführleitung
    7
    Kühlmittelabfuhrleitung
    8
    Schaltventil
    9
    Kühlmittelpumpe
    10
    Pfeil
    11
    Kühlmittelkreislauf
    12
    Förderpumpe
    13
    Kühlmittelausgleichsbehälter
    14
    Verbindungsleitung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19856366 C1 [0005]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage (1) mit einem Injektor (2), der zum Einbringen eines Fluids in das die Abgasanlage (1) durchströmende Abgas dient, und mit einem Kühlmittelkreislauf (11), der eine Kühleinrichtung (4) zum Kühlen des Injektors (2) sowie eine Kühlmittelpumpe (9) aufweist, wobei die Kühleinrichtung (4) in einem Normalbetrieb von mittels der Kühlmittelpumpe (9) gefördertem Kühlmittel durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Entleerbetrieb das Kühlmittel aus der Kühleinrichtung (4) abgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anhalten der Kühlmittelpumpe (9) aus dem Normalbetrieb in den Entleerbetrieb gewechselt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Entleerbetrieb eine Strömungsverbindung durch eine Kühlmittelzuführleitung (6) stromaufwärts der Kühleinrichtung (4) mittels eines Schaltventils (8) unterbrochen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abführen des Kühlmittels Luft in die Kühleinrichtung (4) und/oder die Kühlmittelzuführleitung (6) stromabwärts des Schaltventils (8) eingebracht wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft mittels einer Förderpumpe (12) aus einem Kühlmittelausgleichsbehälter (13) entnommen wird, der strömungstechnisch an den Kühlmittelkreislauf (11) angeschlossen ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abführen des Kühlmittels die Förderpumpe (12) deaktiviert wird und das Schaltventil (8) derart eingestellt wird, dass die Strömungsverbindung freigegeben ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Schaltstellung des Schaltventils (8) die Strömungsverbindung freigegeben ist und in einer zweiten Schaltstellung eine Strömungsverbindung zwischen der Förderpumpe (12) und der Kühleinrichtung (4) vorliegt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelpumpe (9) als Nachlaufpumpe ausgebildet ist und nach dem Deaktivieren einer Brennkraftmaschine, der die Abgasanlage (1) zugeordnet ist, über einen bestimmten Zeitraum betrieben wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entleerbetrieb nur dann durchgeführt wird, wenn in dem Kühlmittelausgleichsbehälter (13) eine ausreichende Menge Luft vorliegt.
  10. Abgasanlage (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Injektor (2), der zum Einbringen eines Fluids in das die Abgasanlage (1) durchströmende Abgas dient, und mit einem Kühlmittelkreislauf (11), der eine Kühleinrichtung (4) zum Kühlen des Injektors (2) sowie eine Kühlmittelpumpe (9) aufweist, wobei die Kühleinrichtung (4) in einem Normalbetrieb von mittels der Kühlmittelpumpe (9) gefördertem Kühlmittel durchströmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasanlage dazu ausgebildet ist, in einem Entleerbetrieb das Kühlmittel aus der Kühleinrichtung (4) abzuführen.
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