DE102013210681A1

DE102013210681A1 - Verkokungsbeständiges Nachbehandlungs-Dosierungsventil und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102013210681A1
Application number: DE102013210681A
Authority: DE
Inventors: Hamid Sayar; Michael J. Hornby; Perry Robert Czimmek; Christopher L. Szymanski
Original assignee: Continental Automotive Systems Inc
Current assignee: Vitesco Technologies USA LLC
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2013-12-19
Anticipated expiration: 2033-06-08
Also published as: JP2014001733A; DE102013210681B4; US9416709B2; JP6238587B2; US20130333361A1

Abstract

Ein Dosierventil zum Abgeben eines Reduktionsmittels an einen Abgasstrom in einem Abgaskrümmer einer Brennkraftmaschine. Das Dosierventil enthält eine Ventilnadel, die zu einem Ventilkörper innen koaxial ist und in einer geschlossenen Stellung durch die Kraft einer komprimierten Feder gehalten wird, die axial wirkt und in Beziehung zu der Ventilnadel und dem Ventilkörper gehalten wird. Die negative Auswirkung von Ablagerung und dehydrierten Verbindungen oder von Verkokungsprodukten von Reduktionsmitteln auf Kohlenstoffwasserstoffbasis wird wesentlich verringert oder beseitigt. Außerdem weist es eine verringerte Empfindlichkeit gegen die negative Auswirkung von Niederschlägen und Kristallen auf, die sich aus der Lösung aufgrund einer Temperaturänderung mit Reduktionsmitteln auf Harnstoffbasis ergeben.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System zum Verringern von Partikelemissionen und Stickoxidemissionen (NO_x-Emissionen) durch Dieselkraftmaschinen und insbesondere auf ein neues Kohlenstoffwasserstoff- bzw. HC- oder Harnstoff-Dosierventilsystem, das die Forderung einer Wasserkühlung in einer Hochtemperaturumgebung beseitigt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Kohlenwasserstoff- und NO_x-Emissionen sind eine direkte Folge des Verbrennungsprozesses in einer Brennkraftmaschine. Um solche schädlichen Emissionen zu verringern, werden katalytische Umsetzer verwendet, um ihre Giftigkeit zu verringern. Für Benzinkraftmaschinen werden ”Dreiwegekatalysatoren” verwendet, um Stickoxide zu Stickstoff und zu Sauerstoff zu reduzieren, wie durch die folgende Gleichung gezeigt ist: 2NO_x → xO₂ + N₂
Diese Dreiwegekatalysatoren werden auch verwendet, um Kohlenstoffmonoxid zu Kohlenstoffdioxid zu oxidieren, wie durch die folgende zweite Gleichung gezeigt ist: 2CO + O₂ → 2CO₂
Ferner werden diese Dreiwegekatalysatoren auch verwendet, um Kohlenstoffwasserstoffe zu Kohlenstoffdioxid und Wasser zu oxidieren, wie durch die folgende dritte Gleichung gezeigt ist: C_xH_y + nO₂ → xCO₂ + mH₂O
Im Fall einer Kraftmaschine, die eine Kompressionszündung verwendet, etwa eine Dieselkraftmaschine, ist der am meisten verwendete katalytische Umsetzer der Diesel-Oxidationskatalysator. Dieser Katalysator verwendet überschüssigen O₂ im Abgasstrom, um Kohlenstoffmonoxid zu Kohlenstoffdioxid und Kohlenstoffwasserstoffe zu Wasser und Kohlenstoffdioxid zu oxidieren. Diese Umsetzer beseitigen nahezu die typischen Gerüche, die mit Dieselkraftmaschinen einhergehen, und verringern sichtbare Partikel; sie sind jedoch aufgrund des überschüssigen Sauerstoffs im Abgasstrom für die Reduktion von NO_x nicht wirksam.
Ein Weg für die Reduktion von NO_x-Emissionen in einer Dieselkraftmaschine verwendet einen selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR-Katalysator) in Gegenwart eines reduzierenden Mittels wie etwa Ammoniak (NH₃), um das Kraftmaschinenabgas zu modifizieren. Bestehende Technologien verwenden SCR- und NO_x-Fallen oder NO_x-Absorber. Das Ammoniak wird typischerweise an Bord eines Fahrzeugs entweder in reiner Form, entweder als Flüssigkeit oder Gas, oder in gebundener Form, die hydrolytisch gespalten wird, um das Ammoniak an das System freizusetzen, gespeichert.
Eine wässrige Harnstofflösung wird gewöhnlich ebenfalls als ein Reduktionsmittel verwendet. Der Harnstoff ist in einem Reduktionstank gespeichert, der dem System zugeordnet ist. Ein Dosierventil, das in dem Abgaskrümmer stromaufseitig eines katalytischen Umsetzers angeordnet ist, dosiert die Abgabe einer ausgewählten Harnstoffmenge in den Abgasstrom. Wenn der Harnstoff in das Hochtemperaturabgas eingeleitet wird, wird er in eine Gasphase umgesetzt und der Ammoniak wird freigesetzt, um die Reduktion von NO_x zu erleichtern. Anstelle von Ammoniak kann Dieselkraftstoff aus der Fahrzeugkraftstoffversorgung als das Reduktionsmittel verwendet werden. Bei diesem Hilfsmittel wird eine Menge an Dieselkraftstoff über das Dosierventil direkt an das Abgas abgegeben.
Außerdem sammeln partikelspezifische Fallen nicht verbrannte Kohlenstoffwasserstoffe, wobei dehydriertes Material durch die Verbrennung eines Reduktionsmittels wie etwa Dieselkraftstoff zum Liefern von Wärme für die Oxidation oder Verbrennung dieser Materialien nicht entfernt wird, mit der Folge, dass die Falle die Abgasströmung verringert und den Abgasgegendruck auf die Kraftmaschinenzylinder erhöht, was den Kraftmaschinenwirkungsgrad verringert.
In jedem Fall ist direkt an dem Abgaskrümmer eine Dosierventilanordnung montiert, so dass sie in einer Umgebung mit sehr hoher Temperatur, die sechshundert Grad Celsius erreichen kann, arbeitet. Daher wird das Dosierventil gekühlt, um eine Zerlegung oder Kristallisation des Harnstoffs oder eine Verkokung aufgrund eines Versagens des Dieselkraftstoff-Reduktionsmittels vor seiner Abgabe an den Abgasstrom zu verhindern und um die Integrität der Dosierventilanordnung aufrecht zu erhalten.
Die Probleme, die mit dieser Hochtemperaturumgebung einhergehen, sind früher durch Wasserkühlung der Anordnung angegangen worden. Dies erfordert jedoch ein spezielles Leitungssystem und Systeme, die letztlich die Kosten erhöhen und die Zuverlässigkeit verringern. Geometrische Konfigurationen können die Empfindlichkeit gegenüber Ablagerungen erhöhen oder verringern.
Außerdem bestehen Herausforderungen hinsichtlich der Qualität des Sprühnebels, wenn das Abgasvolumen in dem erforderlichen Nachbehandlungsprozess gering ist, etwa bei kleineren Kraftmaschinenklassen, wie sie in privaten Fahrzeugen und Pendlerfahrzeugen verwendet werden, wo es weniger als vier Liter beträgt und gewöhnlich ungefähr zwei Liter der Kraftmaschinenverdrängung ausmacht. Daher besteht ein Bedarf an einem Dosierventil, das die problematische Sprühnebelqualität aufgrund eines geringeren Massendurchflusses eines reduzierenden Mittels beseitigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Grundsätzlich wird Abgas von einer Dieselkraftmaschine durch einen Abgaskrümmer geleitet, der eine Partikelfalle enthält, die mit einem katalytischen Umsetzer gekoppelt ist. Der katalytische Umsetzer könnte von dem Typ sein, der auf dem Gebiet wohlbekannt ist und der ein selektives katalytisches Reduktionsverfahren verwendet, um den NO_x-Gehalt im Abgasstrom zu reduzieren. Ein Reduktionsmittel, das in einer Ausführungsform Dieselkraftstoff sein kann, wird in den Abgaskrümmer durch ein Dosierungsventil, das am Krümmer physikalisch befestigt ist, eingeleitet. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kommuniziert das Dosierventil fluidtechnisch mit einem Steuerventil, das entfernt von dem Abgaskrümmer der Kraftmaschine angeordnet ist. Das Steuerventil empfängt eine Lieferung von Dieselkraftstoff, der in einem Kraftstofftank gespeichert ist, über einen Druckregulierer.
Eine Kraftstoffpumpe liefert Dieselkraftstoff unter Druck von dem Fahrzeugspeichertank an einen Regulierer. Die Kraftstoffpumpe und das Steuerventil sind mit der elektronischen Steuereinheit (ECU) des Fahrzeugs elektrisch gekoppelt. Eine weitere elektronische Einheit kann verwendet werden, etwa eine Dosierungssteuereinheit (DCU), die zwischen der ECU und dem Steuerventil angeordnet sein könnte. Diese Komponenten sind betreibbar, um eine Menge an Dieselkraftstoff, die in den Abgasstrom eingeleitet wird, um den NO_x-Gehalt im Abgasstrom zu verringern, zu dosieren. Die Verringerung erfolgt durch Einleitung einer gewünschten Menge an Dieselkraftstoff stromaufseitig des katalytischen Umsetzers oder der Partikelfalle. Stromaufseitig und stromabseitig des katalytischen Umsetzers oder der Partikelfalle sind Drucksensoren angeordnet, um zu ermöglichen, diese Parameter an die ECT zu übermitteln. Außerdem kommunizieren Temperatursensoren und NO_x-Sensoren elektrisch mit der ECU, wie auf dem Gebiet bekannt ist. Die ECU überwacht verschiedene Parameter einschließlich der Temperatur, des Drucks und des NO_x-Gehalts im Abgasstrom, um anschließend die Einleitung von Dieselkraftstoff in den Abgasstrom zu dosieren, um die Verringerung unerwünschter Partikel und von NO_x-Emissionen zu optimieren.
In einer Ausführungsform enthält eine Dosierventilanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Steuerventilanordnung, eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, wobei die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ein Teil der Steuerventilanordnung ist, und eine Sprühnebelventilanordnung, die ein Sprühnebelventil besitzt, das eine Ventilnadel und einen Ventilkörper mit einer Öffnung aufweist. Die Ventilnadel ist in der Öffnung des Ventilkörpers beweglich angeordnet. Ein Kapillarabgaberohr ordnet die Ventileinspritzeinrichtung in einer Fluidkommunikation mit der Sprühnebelventilanordnung an. Ein konischer Abschnitt ist als Teil der Ventilnadel ausgebildet, eine obere Oberfläche ist als Teil des konischen Abschnitts ausgebildet, ein unterer konischer Abschnitt ist als Teil des Ventilkörpers des Sprühnebelventils ausgebildet und eine untere Oberfläche ist als Teil des unteren konischen Abschnitts ausgebildet. Durch die obere Oberfläche und die untere Oberfläche wird eine angewinkelte Grenzfläche gebildet, durch die sich ein Reduktionsmittel bewegt, wenn sich das Sprühnebelventil in einer geöffneten Stellung befindet, wobei die Sprühnebelventilanordnung das Reduktionsmittel wenigstens an einem Abschnitt eines Abgassystems abgibt.
Angesichts des Vorangehenden ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Dosierventilanordnung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die den Bedarf an einer Wasserkühlung des Dosierventils beseitigt. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Dosierventil zu schaffen, das für Ablagerungen oder das Entstehen eines Niederschlags an den internen funktionalen Komponenten weniger empfindlich ist. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen für den Sprühnebel optimierten Entwurf zu schaffen, der eine geringere Ausgabemasse für die Verwendung auf Plattformen mit kleineren Kraftmaschinen besitzt.
Gemäß Aspekten der Erfindung wird eine Dosierventilanordnung offenbart, um ein Reduktionsmittel wie beispielsweise Dieselkraftstoff an einen Abgasstrom innerhalb eines Abgaskrümmers einer Brennkraftmaschine abzugeben. Die Dosierventilanordnung enthält ein Steuerventil, das mit einer Quelle des Reduktionsmittels gekoppelt ist, eine Sprühnebelventilanordnung mit einem Reduktionsmittel-Abgabeventil, die konstruiert und ausgelegt ist, um mit dem Abgaskrümmer gekoppelt zu werden, um die Abgabe einer spezifizierten Menge an Reduktionsmittel an den Abgasstrom zu ermöglichen, und eine optimierte lang gestreckte Leitung, die zwischen dem Steuerventil und dem Reduktionsmittel-Abgabeventil angeordnet ist, um das Reduktionsmittel fluidtechnisch von dem Steuerventil zu dem Reduktionsmittel-Abgabeventil zu leiten. Die Anordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Kopplung der Sprühnebelventilanordnung mit dem Abgaskrümmer und die Verlagerung des Steuerventils von der Sprühnebelventilanordnung und weg von der Hochtemperaturumgebung, die dem Abgaskrümmer eigentümlich ist, ohne die Sprühnebelqualität und die Ansprechzeit zwischen dem Steuerventil und dem Sprühnebelventil zu verschlechtern.
In einer Ausführungsform enthält eine Sprühnebelventilanordnung zum Abgeben eines Reduktionsmittels in einen Abgasstrom in einem Abgaskrümmer einer Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung eine elektronische Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die als ein Steuerventil arbeitet, das mit einer Quelle des Reduktionsmittels gekoppelt ist; ein Teller- oder Dosierungsventil, das konstruiert und ausgelegt ist, um mit dem Abgaskrümmer gekoppelt zu werden, um zu ermöglichen, dass eine spezifizierte Menge an Reduktionsmittel an den Abgasstrom abgegeben wird, wobei das Tellerventil einen Einlass aufweist, der mit einer lang gestreckten Leitung mit optimiertem Volumen kommuniziert, die zwischen der elektronischen Kraftstoffeinspritzeinrichtung und dem Tellerventil angeordnet ist, um das Reduktionsmittel fluidtechnisch von der elektronischen Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu dem Sprühnebelventil zu leiten, wobei das Sprühnebelventil mit dem Abgaskrümmer gekoppelt sein kann und von der elektronischen Kraftstoffeinspritzeinrichtung verlagert sein kann. Die elektronische Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist mit einer elektronischen Steuereinheit gekoppelt, die mit der Kraftstoffeinspritzeinrichtung signaltechnisch kommuniziert, um die Strömung von Reduktionsmittel zu dem Tellerventil in Reaktion auf verschiedene erfasste Parameter zuzulassen oder zu verhindern.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung gehen aus der im Folgenden gegebenen genauen Beschreibung hervor. Selbstverständlich haben die genaue Beschreibung und spezifische Beispiele, während sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angeben, nur den Zweck der Veranschaulichung, wobei sie den Schutzbereich der Erfindung nicht einschränken sollen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden anhand der genauen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Dosierventilanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine erste perspektivische Ansicht einer in einer Dosierventilanordnung verwendeten Sprühnebelventilanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine zweite perspektivische Ansicht einer in einer Dosierventilanordnung verwendeten Sprühnebelventilanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
4A eine Seitenansicht einer in einer Dosierventilanordnung verwendeten Sprühnebelventilanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
4B eine Seitenschnittansicht einer in einer Dosierventilanordnung verwendeten Sprühnebelventilanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine Explosionsansicht eines Sprühnebelventils ist, das ein Teil einer in einer Dosierventilanordnung verwendeten Sprühnebelventilanordnung ist, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
6A eine Seitenansicht eines Sprühnebelventils, das Teil einer in einer Dosierventilanordnung verwendeten Sprühnebelventilanordnung ist, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
6B eine Seitenschnittansicht eines Sprühnebelventils, das Teil einer in einer Dosierventilanordnung verwendeten Sprühnebelventilanordnung ist, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
7 eine vergrößerte Schnittansicht des unteren Endes des Körperabschnitts und des konischen Abschnitts einer Ventilnadel, die Teil eines Sprühnebelventils sind, gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
8 eine stärker vergrößerte Ansicht des umkreisten Abschnitts von 7 ist;
9 eine stärker vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Körperabschnitts und des konischen Abschnitts einer Ventilnadel in einer offenen Stellung, die Teil eines Sprühnebelventils sind, gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
10A eine Seitenansicht einer Ventilnadel eines Sprühnebelventils, das Teil einer in einer Dosierventilanordnung verwendeten Sprühnebelventilanordnung ist, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
10B eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Ventilnadel, die Teil einer in einer Dosierventilanordnung verwendeten Sprühnebelventilanordnung ist, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
10C eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Ventilnadel, die Teil einer in einer Dosierventilanordnung verwendeten Sprühnebelventilanordnung ist, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
10D eine Schnittansicht längs der Linien 10D-10D in 10A ist;
10E eine Schnittansicht längs der Linien 10E-10E in 10B ist;
10F eine Schnittansicht längs der Linien 10F-10F in 10C ist.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Verwendungen in keiner Weise einschränken.
In 1 ist eine Dosierventilanordnung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung allgemein bei 10 gezeigt. Die Dosierventilanordnung 10 enthält eine Steuerventilanordnung, die allgemein bei 12 gezeigt ist, und eine Sprühnebelventilanordnung, die allgemein bei 14 gezeigt ist. Die Steuerventilanordnung 12 besitzt eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 16, die ein (nicht gezeigtes) elektronisches Steuerelement enthält, das das Dosierventil mit der ECU und der DCU koppelt. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 16 ist an einem Arm 18 montiert und wird von diesem getragen, um die Anordnung in dem Fahrzeug zu montieren. Ein Kraftstoffeinlass 20 an einem ersten Ende der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 16, das allgemein bei 22 gezeigt ist, empfängt eine Lieferung von Dieselkraftstoff von einem Kraftstofftank.
Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 16 ist mit der Sprühnebelventilanordnung 14 über ein Kapillar- oder Niedrigvolumen-Verbindungsrohr 24, das eine Länge besitzt, die ausreicht, um die Steuerventilanordnung 12 von der Hochtemperaturumgebung in der Nähe des Abgaskrümmers zu beabstanden, und ein Volumen besitzt, das ausreichend klein ist, um rechtzeitig mit Druck beaufschlagt zu werden, damit die Dosierventilanordnung 10 innerhalb einer nützlichen Verzögerung gegenüber der Aktivierung der Steuerventilanordnung 12 arbeitet, fluidtechnisch gekoppelt. Das Rohr 24 ist mit einem Kraftstoffauslass 26 an einem zweite Ende der Einspritzeinrichtung 16, das allgemein bei 28 gezeigt ist, verbunden. Die Sprühnebelventilanordnung 14 der Dosierventilanordnung 10 ist direkt am Abgaskrümmer montiert und wird später genauer beschrieben.
In den 2–4B ist eine Sprühnebelventilanordnung gezeigt, die in einer Ausführungsform am Abgaskrümmer montiert sein kann, um ein Reduktionsmittel (z. B. Dieselkraftstoff) an den Abgasstrom abzugeben. Das Rohr 24 ist mit einem Einlass 30 verbunden, der als Teil eines Körperabschnitts 32 ausgebildet ist. Der Körperabschnitt 32 umfasst eine Umfangslippe 34, die mit den oberen Flanschen 36 einer Montageklammer, die allgemein bei 38 gezeigt ist und die zum Befestigen und Halten des Körperabschnitts 32 verwendet wird, in Kontakt ist, um mit einem geeigneten Abgaswulst, allgemein bei 40 gezeigt, verbunden zu werden. Die Montageklammer 38 enthält außerdem untere Flansche 42, die mit der Umfangslippe 34 und mit einem Basisabschnitt 44 in Kontakt sind. Außerdem ist zwischen den Flanschen 36, 42 ein Flansch 46 angeordnet, der einteilig als Teil des Abgaswulsts 40 ausgebildet ist. Der Abgaswulst 40 enthält außerdem einen Kanal 48, durch den der Körperabschnitt 32 verläuft, einen mittleren Abschnitt 50 und einen vergrößerten Basisabschnitt 52. Der Flansch 46 und der vergrößerte Basisabschnitt 52 sind einteilig mit dem mittleren Abschnitt 50 ausgebildet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Verwendung lediglich mit der Montageklammer 38 eingeschränkt, vielmehr können andere Typen von Klammern in Verbindung mit der Dosierventilanordnung 10 verwendet werden, etwa eine Federklammer, eine Schnelllöseklemme oder eine Crimp-Klemme, die alle im Schutzbereich der Erfindung liegen können. Einige Typen von Dosierventilen sind unter Verwendung des Abgaswulsts 40 in Kombination mit Gewinden montiert worden; dies erfordert zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen bei der Herstellung und der Zusammenfügung, die die Herstellungskosten im Vergleich zu der Montageklammer 38 und anderen Typen von Klammern wie oben erwähnt erhöht. Der Einlass 30 empfängt Kraftstoff von der Steuerventilanordnung 12. In einer Ausführungsform ist in dem Körperabschnitt 32 ein Sprühnebelventil, das allgemein bei 54 gezeigt ist, angeordnet. Das Sprühnebelventil 54 umfasst eine Ventilnadel 58, einen Ventilkörper 60 und eine Federklammer 62, die eine Feder 64 in komprimiertem Zustand längs der Ventilnadel 58 in Bezug auf den Ventilkörper 60 hält. In den 4B und 6B sind die Orte zusammengefügter Teile gezeigt.
Das Sprühnebelventil 54 ist in den Körperabschnitt 32 über eine Verbindung wie etwa eine Presspassverbindung, wie in 4B gezeigt ist, angeordnet. Es liegt jedoch im Schutzbereich der Erfindung, dass andere Typen von Verbindungen verwendet werden können, um das Sprühnebelventil 54 mit dem Körperabschnitt 32 zu verbinden. Das Sprühnebelventil 54 erstreckt sich teilweise aus dem unteren Ende des Körperabschnitts 32, das allgemein bei 66 gezeigt ist, und ist im Körperabschnitt 32 unter dem Einlass 30 angeordnet.
Der Ventilkörper 60 umfasst einen Abschnitt 68 mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 70 mit kleinem Durchmesser, die durch einen konischen Abschnitt 72 verbunden sind. Der Abschnitt 68 mit großem Durchmesser enthält eine dicke Seitenwand 74, während der Abschnitt mit kleinerem Durchmesser eine dünne Seitenwand 76 enthält. Der Abschnitt 68 mit großem Durchmesser enthält außerdem einen unteren konischen Abschnitt 78. Durch den Ventilkörper 60 und durch beide Seitenwände 74, 76 verläuft eine Öffnung, die allgemein bei 80 gezeigt ist. Die Öffnung 80 besitzt zwei verschiedene Innendurchmesser, die den Innendurchmessern der Seitenwände 74 bzw. 76 entsprechen. In der Öffnung 80 sind die Ventilnadel 58 und die Feder 64 angeordnet. Die Ventilnadel 58 ist in der Öffnung 80 gleitend angeordnet und enthält an einem ersten Ende, allgemein bei 82 gezeigt, eine Nut 84, die die Federklammer 62 aufnimmt. An einem zweiten Ende, das allgemein bei 86 gezeigt ist, weist die Ventilnadel 58 einen konischen Abschnitt 88 auf. Die Ventilnadel 58 enthält außerdem einen oberen Abschnitt 90, der die Nut 84 aufweist und im Wesentlichen in dem Abschnitt 70 mit kleinem Durchmesser angeordnet ist. Ein Abschnitt des oberen Abschnitts 90 steht jedoch von dem Abschnitt 70 mit kleinem Durchmesser vor, wie in den 4B und 6B gezeigt ist, so dass sich die Nut 84 außerhalb des Ventilkörpers 60 befindet. Die Federklammer 62 befindet sich in der Nut 84 und ist mit einem oberen Absatz 92, der als Teil des Abschnitts 70 mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist, in Kontakt. Außerdem ist in dem Abschnitt 70 mit kleinem Durchmesser des Ventilkörpers 60 (und in einem Teil der Öffnung 80) die Feder 64 angeordnet. Die Feder 64 ist mit der Federklammer 62 in Kontakt und außerdem mit einem unteren Absatz 94, der als Teil des Abschnitts 68 mit großem Durchmesser ausgebildet ist, in Kontakt. Die Feder 64 wird durch die Federklammer 62 und den unteren Absatz 94 komprimiert, wobei die Funktion später beschrieben wird.
Die Ventilnadel 58 besitzt ebenfalls einen unteren Abschnitt, der allgemein bei 96 gezeigt ist und mit dem oberen Abschnitt 90 verbunden ist. Der untere Abschnitt 96 besitzt mehrere Verformungen 98. In der in den 6B, 10A und 10D gezeigten Ausführungsform sind acht Verformungen 98 (vier Typen von Verformungen und zwei jedes Typs von Verformung 98) vorhanden, es liegt jedoch im Schutzbereich der Erfindung, dass in anderen Ausführungsformen mehr oder weniger Verformungen 98 verwendet werden können. Jede Verformung 98 ist mit einem anderen Bereich der inneren Oberfläche der dicken Seitenwand 74 in Kontakt, wie am besten in 6B ersichtlich ist.
Wie oben erwähnt, enthält der untere Abschnitt 96 der Ventilnadel 58 einen konischen Abschnitt 88, ferner enthält der Abschnitt 68 mit großem Durchmesser des Ventilkörpers 60 den unteren konischen Abschnitt 78. Wie in den 7–9 gezeigt ist, enthält der konische Abschnitt 88 eine obere Oberfläche 100, während der untere konische Abschnitt 78 eine untere Oberfläche 102 aufweist. Die obere Oberfläche 100 und die untere Oberfläche 102 sind konische Oberflächen, die unter einem Winkel 104 relativ zueinander positioniert sind, wenn das Sprühnebelventil 54 in der geschlossenen Stellung ist, wie in den 7 und 8 gezeigt ist. Der Winkel 104, der zwischen den zwei Oberflächen 100, 102 gebildet wird, ergibt eine Öffnung oder eine angewinkelte Grenzfläche, die allgemein bei 106 gezeigt ist und die eine Fluidströmung ermöglicht, wenn sich das Sprühnebelventil 54 in einer geöffneten Stellung befindet, wie in 9 gezeigt ist.
Der Abstand zwischen der Federklammer 62 und dem unteren Absatz 94 ist kleiner als die Länge der Feder 64, wenn die Feder 64 in einer vollständig entspannten Position ist. Daher wird auf die Federklammer 62 und den unteren Absatz 94 eine konstante Kraft ausgeübt, die die Ventilnadel 58 nach oben vorbelastet, weshalb das Sprühnebelventil 54 in seine geschlossene Stellung vorbelastet wird.
Unter der Steuerung der ECU/DCU des Fahrzeugs gibt die Steuerventilanordnung 12 eine Kraftstoffmenge an die Sprühnebelventilanordnung 14 über das Verbindungsrohr 24 frei. Der Kraftstoff strömt durch das Verbindungsrohr 24, den Einlass 30, den Körperabschnitt 32, um die Federklammer 62 und durch die Öffnung 80. Der Kraftstoff strömt durch die Öffnung 80 sowohl durch den Abschnitt 70 mit kleinem Durchmesser als auch durch den Abschnitt 68 mit großem Durchmesser. Der Kraftstoff strömt außerdem um die Verformungen 98 und übt auf jede der Oberflächen 100, 102 einen Druck aus. Der Kraftstoff unter Druck erzeugt eine Kraft auf einer Fläche jeder der Oberflächen 100, 102, die die Ventilnadel 58 vorbelastet und die Kraft der Feder 64 überwindet, wodurch das Sprühnebelventil 54 in der in 9 gezeigten geöffneten Stellung angeordnet wird, um zu ermöglichen, dass eine Kraftstoffmenge durch die angewinkelte Grenzfläche 106 zwischen der Ventilnadel 58 und dem Ventilkörper 60 strömt. Wenn die Steuerventilanordnung 12 die Strömung von Kraftstoff durch das Verbindungsrohr 24 beschränkt, wird der verringerte Kraftstoffdruck durch die Kraft der Feder 64 überwunden, so dass sich die Ventilnadel 58 nach oben bewegt und die äußere Kante 110 der unteren Oberfläche 102 mit der äußeren Kante 108 der oberen Oberfläche 100 in Kontakt gelangt, wodurch das Sprühnebelventil 54 geschlossen wird und verhindert wird, dass die Kraftstoffströmung in den Abgaskrümmer eindringt.
Die konische Oberfläche 100 der Ventilnadel 58 und die entsprechende konische Oberfläche 102 des unteren konischen Abschnitts 78 des Ventilkörpers 60 sind so entworfen, dass, wenn sich Fluid an den Oberflächen 100, 102 vorbei zu der Abgasatmosphäre bewegt, die Strömungsfläche selbst dann abnimmt, wenn der durchschnittliche Durchmesser der Strömungsgeometrie zunimmt. Dies hat die Wirkung, dass die Fluidgeschwindigkeit ansteigt und gleichzeitig die Dicke der gebildeten konischen Flüssigkeitsschicht abnimmt, wenn die konische Flüssigkeitsschicht nach außen strömt. Dadurch wird ein Fluidimpuls erzeugt, der einen radialen Kraftvektor besitzt, um die viskosen Kräfte der Flüssigkeit zu überwinden, die einen Kraftvektor besitzen, der zu der Achse der konischen Flüssigkeitsschicht zeigt. Der Kontaktwinkel 104 wird nicht nur für die Verringerung de Flächenwirkung bei erhöhtem Strömungsdurchmesser gewählt, sondern so, dass die Oberflächen 100, 102 konvergieren, so dass die Oberflächen 100, 102 sich so nahe wie möglich bei einer Kreislinie treffen, um die Fläche, die für das Aufbauen von Ablagerungen empfindlich ist, zu verringern. Der Winkel 104 liegt im Allgemeinen im Bereich von zehn Grad bis dreißig Grad, es liegt jedoch im Schutzbereich der Erfindung, dass größere oder kleinere Winkel verwendet werden können.
Obwohl oben eine Ausführungsform der Ventilnadel 58 beschrieben worden ist, sind andere Ausführungsformen der Ventilnadel 58 ebenfalls möglich. Mögliche alternative Ausführungsformen der Ventilnadel 58 sind in den 10B, 10C, 10E und 10F gezeigt. Obwohl der Schutzbereich der Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sind in den 10A, 10B, 10C, 10D, 10E und 10F drei vorgeschlagene Herstellungsstrategien gezeigt.
Die 10A und 10B zeigen eine Ausführungsform, in der die Ventilnadel 58 aus einem geeigneten Draht wie etwa austenitischem Edelstahl der Reihe Inconel 718 oder Pyromet 718, 200 oder 300 hergestellt ist und in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet wird. Der Draht wird auf vier verschiedene Weisen verformt, um die Verformungen 98 zu erzeugen, wobei jeder in Umfangsrichtung relativ zu dem anderen um hundertachtzig Grad gedreht wird, so dass eine effektive Achtpunktführung erzeugt wird, die in dem Innendurchmesser der dicken Seitenwand 74 des Ventilkörpers 60 reitet. Die Kontaktfläche, die zwischen den Verformungen 98 und dem Innendurchmesser der dicken Seitenwand 74 gebildet wird, ist sehr klein, wobei das Verhältnis der Länge zu dem Durchmesser dennoch groß genug ist, um eine geeignete Führung für eine axiale Translation der Ventilnadel 58 in dem Ventilkörper 60 bereitzustellen. Die kleine Kontaktfläche erhöht die lokale Kraft, die auf die innere Oberfläche der dicken Seitenwand 74 ausgeübt wird, um Ablagerungen, die sich zwischen der Ventilnadel 58 und der Fläche der Öffnung 80 längs des Innendurchmessers der dicken Seitenwand 74 des Ventilkörpers 60 bilden können, zu überwinden.
Die 10B und 10E zeigen eine weitere Ausführungsform und eine Herstellungstechnik aus Draht, wobei die Geometrie der Ventilnadel 58 durch Erzeugen eines weiteren Verformungstyps, der allgemein bei 112 gezeigt ist, hergestellt wird. Jede Verformung 112 besitzt vier Führungsvorsprünge 114, die mit dem Innendurchmesser der dicken Seitenwand 74 während des Betriebs des Sprühnebelventils 54 in Kontakt sind. In dieser Ausführungsform muss sich an wenigstens einer Stelle wenigstens eine Verformung 112 befinden, wobei die Verformung 112 wenigstens drei Führungsvorsprünge 114 besitzen muss, um eine geeignete Zentrierung und Führung bereitzustellen. Drei Führungsvorsprünge 114 stellen drei Kontaktpunkte bereit, die erforderlich sind, weil wenigstens drei Kontaktpunkte notwendig sind, um auf einer zweidimensionalen Oberfläche einen Kreis geometrisch zu definieren. In dieser Ausführungsform sind zwei Verformungen 112 vorhanden, wovon jede vier Führungsvorsprünge 114 besitzt, die eine Zentrierung und Führung bereitstellen.
Die 10C und 10F zeigen eine weitere Ausführungsform einer Ventilnadel 58, die maschinell bearbeitet statt verformt worden ist. Die 10C und 10F zeigen eine Ventilnadel 58 mit zwei Stellen, die allgemein bei 116 gezeigt sind und vier Kontaktbereiche 118 haben. In einer alternativen Ausführungsform kann eine Stelle 116 mit drei Kontaktbereichen 118 vorhanden sein, weil wenigstens eine Stelle mit drei Kontaktbereichen erforderlich ist, um eine Zentrierung und Führung in dem Innendurchmesser der dicken Seitenwand 74 des Ventilkörpers 60 bereitzustellen. Es liegt jedoch innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung, dass mehr Stellen 116 mit mehr Kontaktbereichen 118 verwendet werden. Wiederum zeigen alle Ausführungsformen der 10A, 10B, 10C, 10D, 10E und 10F eine verringerte Kontaktfläche und eine große Länge gegenüber dem Durchmesser, um die Empfindlichkeit gegenüber Ablagerungen zu verringern.
Die vorangehende genaue Beschreibung ist in jeder Hinsicht als erläuternd und beispielhaft, nicht jedoch als einschränkend zu verstehen, wobei der Schutzbereich der hier offenbarten Erfindung nicht durch die Beschreibung der Erfindung, sondern eher durch die Ansprüche, die in der durch die Patentgesetze erlaubten vollen Breite zu interpretieren sind, bestimmt ist. Während beispielsweise das hier offenbarte Verfahren auf rohrförmige Komponenten einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung bezogen ist, können die Techniken und Konfigurationen der Erfindung auf andere rohrförmige Komponenten angewendet werden, wo eine hermetische Verschweißung erforderlich ist. Selbstverständlich dienen die hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen nur der Erläuterung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung, wobei verschiedene Abwandlungen vom Fachmann auf dem Gebiet implementiert werden können, ohne vom Schutzbereich und vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
Die Beschreibung der Erfindung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft, weshalb Veränderungen, die nicht von der Idee der Erfindung abweichen, im Schutzbereich der Erfindung liegen sollen. Solche Veränderungen sind nicht als Abweichung vom Erfindungsgedanken und vom Schutzbereich der Erfindung anzusehen.

Claims

Vorrichtung, die Folgendes umfasst: ein Sprühnebelventil, das als Teil einer Dosierventilanordnung verwendet wird, wobei das Sprühnebelventil Folgendes umfasst: einen Ventilkörper mit einem unteren konischen Abschnitt und einer Öffnung; eine Ventilnadel, die in der Öffnung des Ventilkörpers beweglich angeordnet ist, wobei die Ventilnadel einen konischen Abschnitt besitzt; eine obere Oberfläche, die als Teil des konischen Abschnitts ausgebildet ist; eine untere Oberfläche, die als Teil des unteren konischen Abschnitts ausgebildet ist, wobei die obere Oberfläche und die untere Oberfläche eine angewinkelte Grenzfläche bilden; und wobei ein Reduktionsmittel durch das Sprühnebelventil strömt, so dass sich zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche ein Druck aufbaut, der das Sprühnebelventil in einer geöffneten Stellung anordnet, was ermöglicht, dass sich der Kraftstoff durch die angewinkelte Grenzfläche bewegt, so dass das Reduktionsmittel an wenigstens einen Abschnitt eines Abgassystems abgegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dosierventilanordnung ferner Folgendes umfasst: eine Steuerventilanordnung; eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die ein Teil der Steuerventilanordnung ist; und eine Sprühnebelventilanordnung, wobei das Sprühnebelventil ein Teil der Sprühnebelventilanordnung ist; wobei die Kraftstoffeinspritzeinrichtung eine vorgegebene Menge des Reduktionsmittels von der Steuerventilanordnung freisetzt, so dass das Reduktionsmittel von der Steuerventilanordnung zu der Sprühnebelanordnung strömt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Sprühnebelventilanordnung ferner Folgendes umfasst: einen Körperabschnitt mit einem Einlass, um das Reduktionsmittel von der Steuerventilanordnung aufzunehmen; eine Umfangslippe, die einteilig mit dem Körperabschnitt ausgebildet ist; einen Abgaswulst mit einem Flansch; eine Montageklammer mit oberen Flanschen und unteren Flanschen, wobei die Umfangslippe und der Flansch wenigstens teilweise zwischen den oberen Flanschen und den unteren Flanschen angeordnet sind und den Abgaswulst mit dem Körperabschnitt verbinden; und einen Kanal, der als Teil des Abgaswulsts ausgebildet ist, wobei der Körperabschnitt wenigstens teilweise in dem Kanal, der als Teil des Abgaswulsts ausgebildet ist, angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Abgaswulst ferner Folgendes umfasst: einen Mittelabschnitt, wobei der Flansch einteilig mit den Mittelabschnitt ausgebildet ist; und einen vergrößerten Basisabschnitt, der einteilig mit dem Mittelabschnitt ausgebildet ist, wobei wenigstens ein Abschnitt des Kanals als Teil des Abgaswulsts ausgebildet ist, der sich durch den vergrößerten Basisabschnitt und den Mittelabschnitt erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, die ferner ein Kapillarabgaberohr umfasst, das mit dem Einlass des Körperabschnitts und mit der Kraftstoffeinspritzeinrichtung verbunden ist, so dass die Kraftstoffeinspritzeinrichtung das Reduktionsmittel zum Einlass des Körperabschnitts des Kapillarabgaberohrs transportiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Sprühnebelventil ferner Folgendes umfasst: eine Federklammer, die in einer Nut angeordnet ist, die als Teil der Ventilnadel ausgebildet ist; und eine Feder, die in der Öffnung des Ventilkörpers in einem Bereich zwischen der Federklammer und einem unteren Absatz, der als Teil des Ventilkörpers ausgebildet ist, angeordnet ist, so dass die Feder eine Vorbelastungskraft auf die Federklammer und den unteren Absatz ausübt, um die Ventilnadel in eine geschlossene Stellung vorzubelasten; und wobei das Reduktionsmittel in das Sprühnebelventil strömt, so dass sich zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche ein Druck aufbaut, der die auf die Ventilnadel ausgeübte Vorbelastungskraft überwindet und das Sprühnebelventil in der geöffneten Stellung anordnet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ventilnadel ferner wenigstens eine Verformung umfasst, die in Gleitkontakt mit der inneren Oberfläche der Öffnung ist und als Teil des Ventilkörpers ausgebildet ist und die Kontaktfläche zwischen der Ventilnadel und dem Ventilkörper verringert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Reduktionsmittel ein Kraftstoff ist.
Dosierventilanordnung, die Folgendes umfasst: eine Steuerventilanordnung; eine Sprühnebelventilanordnung; ein Sprühnebelventil, das ein Teil der Sprühnebelventilanordnung ist; einen Ventilkörper mit einem unteren konischen Abschnitt, wobei der Ventilkörper ein Teil des Sprühnebelventils ist; eine Ventilnadel mit einem konischen Abschnitt, wobei die Ventilnadel ein Teil des Sprühnebelventils ist, wobei die Ventilnadel in dem Ventilkörper gleitend angeordnet ist, um das Sprühnebelventil zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung zu verändern; eine obere Oberfläche, die einteilig mit dem konischen Abschnitt ausgebildet ist; eine untere Oberfläche, die einteilig mit dem unteren konischen Abschnitt ausgebildet ist, so dass sich die obere Oberfläche in der Nähe der unteren Oberfläche befindet und eine angewinkelte Grenzfläche bildet; und wobei ein Reduktionsmittel durch das Sprühnebelventil zu der angewinkelten Grenzfläche strömt, so dass sich zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche ein Druck aufbaut, der das Sprühnebelventil in einer geöffneten Stellung anordnet, so dass ermöglicht wird, dass sich Kraftstoff durch die angewinkelte Grenzfläche bewegt, so dass das Reduktionsmittel wenigstens an einen Abschnitt eines Abgassystems abgegeben wird.
Dosierventilanordnung nach Anspruch 9, wobei die Sprühnebelventilanordnung ferner Folgendes umfasst: eine Montageklammer; wenigstens einen oberen Flansch, der als Teil der Montageklammer ausgebildet ist; wenigstens einen unteren Flansch, der als Teil der Montageklammer ausgebildet ist; einen Körperabschnitt; eine Umfangslippe, die als Teil des Körperabschnitts ausgebildet ist; und einen Abgaswulst mit einem Flansch in der Nähe der Umfangslippe; wobei die Umfangslippe und der Flansch einander benachbart sind und zwischen dem wenigstens einen oberen Flansch und dem wenigstens einen unteren Flansch angeordnet sind und den Abgaswulst mit dem Körperabschnitt verbinden.
Dosierventilanordnung nach Anspruch 10, die ferner Folgendes umfasst: eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, wobei die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ein Teil der Steuerventilanordnung ist; einen Einlass, der als Teil des Körperabschnitts ausgebildet ist; und ein Kapillarabgaberohr, das mit der Kraftstoffeinspritzeinrichtung und mit dem Einlass verbunden ist, um die Sprühventilanordnung in eine Fluidkommunikation mit der Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu bringen.
Dosierventilanordnung nach Anspruch 9, wobei der Abgaswulst ferner Folgendes umfasst: einen Mittelabschnitt; einen vergrößerten Basisabschnitt, der einteilig mit dem Mittelabschnitt ausgebildet ist; und einen Kanal, der sich durch den Mittelabschnitt und den vergrößerten Basisabschnitt erstreckt, wobei der Körperabschnitt wenigstens teilweise durch den Kanal verläuft; wobei der vergrößerte Basisabschnitt an einem Abgaskrümmer montiert ist, so dass das Sprühnebelventil gezielt das Reduktionsmittel in den Abgaskrümmer einspritzt.
Dosierventilanordnung nach Anspruch 9, wobei das Sprühnebelventil ferner Folgendes umfasst: eine Federklammer; einen unteren Absatz, der einteilig mit dem Ventilkörper ausgebildet ist; und eine Feder, die in dem Ventilkörper zwischen der Federklammer und dem unteren Absatz angeordnet ist, so dass die Feder komprimiert ist und die Ventilnadel umschreibt und die Ventilnadel in eine geschlossene Stellung vorbelastet; wobei sich die Ventilnadel dann, wenn das Reduktionsmittel durch das Sprühnebelventil strömt, so dass sich zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche ein Druck aufbaut, bewegt, wodurch das Sprühnebelventil in die geöffnete Stellung gebracht wird.
Dosierventilanordnung nach Anspruch 9, die ferner wenigstens eine Verformung in Gleitkontakt mit der inneren Oberfläche einer Öffnung, die als Teil des Ventilkörpers ausgebildet ist und die Kontaktfläche zwischen der Ventilnadel und dem Ventilkörper verringert, umfasst.
Dosierventilanordnung, die Folgendes umfasst: eine Steuerventilanordnung; eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, wobei die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ein Teil der Steuerventilanordnung ist; eine Sprühnebelventilanordnung mit einem Sprühnebelventil, das eine Ventilnadel und einen Ventilkörper mit einer Öffnung enthält, wobei die Ventilnadel in der Öffnung des Ventilkörpers beweglich angeordnet ist; ein Kapillarabgaberohr, um die Ventileinspritzeinrichtung in eine Fluidkommunikation mit der Sprühnebelventilanordnung zu bringen; einen konischen Abschnitt, der als Teil der Ventilnadel ausgebildet ist; eine obere Oberfläche, die als Teil des konischen Abschnitts ausgebildet ist; einen unteren konischen Abschnitt, der als Teil des Ventilkörpers des Sprühnebelventils ausgebildet ist; eine untere Oberfläche, die als Teil des unteren konischen Abschnitts ausgebildet ist; und eine angewinkelte Grenzfläche, die durch die obere Oberfläche und die untere Oberfläche gebildet ist und durch die sich ein Reduktionsmittel bewegt, wenn sich das Sprühnebelventil in einer geöffneten Stellung befindet; wobei die Sprühnebelventilanordnung das Reduktionsmittel wenigstens an einen Abschnitt eines Abgassystems abgibt.
Dosierventilanordnung nach Anspruch 15, wobei die Sprühnebelventilanordnung ferner Folgendes umfasst: eine Montageklammer mit oberen Flanschen und unteren Flanschen; einen Körperabschnitt mit einem Einlass, wobei das Kapillarabgaberohr mit dem Einlass verbunden ist, wobei das Sprühnebelventil wenigstens teilweise in dem Körperabschnitt angeordnet ist; einen Abgaswulst mit einem Kanal und einem Flansch, wobei der Körperabschnitt wenigstens teilweise in dem Kanal angeordnet ist; und eine Umfangslippe, die als Teil des Körperabschnitts und in der Nähe des Flansches ausgebildet ist, so dass die oberen Flansche und die unteren Flansche wenigstens teilweise die Umfangslippe und den Flansch umgeben und damit in Kontakt sind.
Dosierventilanordnung nach Anspruch 15, wobei der Abgaswulst ferner Folgendes umfasst: einen Mittelabschnitt, wobei der Flansch einteilig mit dem Mittelabschnitt ausgebildet ist; und einen vergrößerten Basisabschnitt, der einteilig mit dem Mittelabschnitt ausgebildet ist, wobei sich der Kanal des Abgaswulsts sowohl durch den Mittelabschnitt als auch durch den vergrößerten Basisabschnitt erstreckt und wobei der vergrößerte Basisabschnitt an einem Abgaskrümmer montiert ist, so dass das Sprühnebelventil gezielt das Reduktionsmittel an den Abgaskrümmer abgibt.
Dosierventilanordnung nach Anspruch 15, wobei das Sprühnebelventil ferner Folgendes umfasst: eine Federklammer, die in einer Nut angeordnet ist, die als Teil der Ventilnadel ausgebildet ist; und eine Feder, die in der Öffnung des Ventilkörpers in einem Bereich zwischen der Federklammer und einem unteren Absatz, der als Teil des Ventilkörpers ausgebildet ist, angeordnet ist, so dass die Feder auf die Federklammer und auf den unteren Absatz eine Vorbelastungskraft ausübt, um die Ventilnadel in eine geschlossene Stellung vorzubelasten; und wobei der Ventilkörper wenigstens teilweise in dem Kanal des Abgaswulsts angeordnet ist, wobei die Ventilnadel in dem Ventilkörper angeordnet ist.
Dosierventilanordnung nach Anspruch 18, wobei das Reduktionsmittel ein Kraftstoff ist, der von der Steuerventilanordnung in das Sprühnebelventil strömt, so dass sich zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche ein Druck aufbaut, der die auf die Ventilnadel ausgeübte Vorbelastungskraft überwindet und das Sprühnebelventil in einer geöffneten Stellung anordnet, was ermöglicht, dass sich Kraftstoff durch die angewinkelte Grenzfläche bewegt.
Dosierventilanordnung nach Anspruch 15, wobei die Ventilnadel ferner mehrere Verformungen aufweist, wobei jede der mehreren Verformungen mit einem anderen Bereich der inneren Oberfläche der Öffnung in Kontakt ist, die als Teil des Ventilkörpers ausgebildet sind und den Kontaktbereich zwischen der Ventilnadel und dem Ventilkörper verringern.