-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System und Verfahren für die Probenentnahme eines Fluids und insbesondere auf ein Probenentnahmerohr für die Probenentnahme eines Abgasstroms.
-
Hintergrund
-
Ein Stickoxidsensor (NOx-Sensor) kann an unterschiedlichen Stellen in einem Motorsystem zum Messen einer Stickoxidkonzentration in dem durch das System strömenden Abgas angeordnet sein. Zum Beispiel kann sich der NOx-Sensor bezüglich einer Richtung des Abgasstroms stromabwärts von einem Auslass eines Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) befinden.
-
Eine durch den NOx-Sensor zur Verfügung gestellte Messung basiert auf einen über diesen strömenden Teil des Abgases. Allerdings kann in einigen Situationen der NOx-Sensor aufgrund seiner Position in einem Abgaskanal des Abgassystems mit einem nur vergleichsweise geringen Teil des Abgasstroms in Berührung kommen. Es sind Gestaltungen bekannt, die das Vorsehen eines Probenelements (Probenentnahmeelements) in einem Abgasauslass umfassen, sodass ein Teil des Abgasstroms derart über den NOx-Sensor geleitete wird, dass der so geleitete Abgasstrom mit einer Spitze des NOx-Sensors in Berührung kommen kann. In solchen Situationen können die durch den NOx-Sensor zur Verfügung gestellten Messungen noch immer ungenau sein, weil der Abgasstrom mit einer vergleichsweise kleinen Fläche der Oberfläche des NOx-Sensors in Berührung kommt.
-
Das
US Patent Nummer 6,843,104 offenbart ein System zum Messen von gasförmigen Bestandteilen eines strömenden Gasgemisches. Das System weist eine Gasströmungssteuervorrichtung auf. Das System weist ferner mindestens einen Sensor auf, der im Betrieb in Berührung mit dem strömenden Gasgemisch kommt. Das System weist ferner mindestens eine Mischvorrichtung auf, die in einem Strom des Gasgemischs eingesetzt ist. Die Mischvorrichtung weist ein erstes Ende auf, an dem mindestens ein Sensor vorgesehen ist. Die Mischvorrichtung weist auch ein zweites Ende auf, das dazu ausgebildet ist, an einer Wand eines Rohrs, durch das das Gasgemisch strömen kann, anzuliegen und im Betrieb das Gasgemisch zu einem gemischten Gas zu homogenisieren (vergleichmäßigen), bevor es von dem Sensor erfasst wird.
-
Zusammenfassung der Offenbarung
-
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein System mit einem Probenentnahmerohr vorgesehen. Das Probenentnahmerohr legt einen darin befindlichen Kanal fest. Das Probenentnahmerohr weist mehrere Löcher auf, die dazu ausgebildet sind, einen Durchgang eines Abgasstroms zu ermöglichen. Das System weist auch eine Abdeckung auf, die an dem Probenentnahmerohr vorgesehen ist. Die Abdeckung ist dazu ausgebildet, einen darin befindlichen Stickoxidsensor zu umgeben. Die Abdeckung weist einen Eingang auf, der in Fluidverbindung mit dem Probenentnahmerohr steht. Die Abdeckung weist auch einen gegenüber dem Einlass angeordneten Auslass auf. Die Abdeckung ist so ausgebildet, dass der Abgasstrom dazu gebracht wird, auf eine Seite des Stickoxidsensors aufzutreffen.
-
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Abgassystem offenbart. Das Abgassystem weist einen Abgasstutzen auf. Das Abgassystem weist eine Abgasleitung eines Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) in Verbindung mit dem Abgasstutzen auf. Die Abgasleitung ist bezüglich eines Abgasstroms stromabwärts des Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion vorgesehen. Das Abgassystem weist einen in der Abgasleitung angeordneten Stickoxidsensor auf. Das Abgassystem weist auch ein Probenentnahmerohr auf, das in der Abgasleitung angeordnet ist. Das Probenentnahmerohr legt einen darin befindlichen Kanal fest. Das Probenentnahmerohr weist mehrere Löcher auf, die dazu ausgebildet sind, einen Durchgang des Abgasstroms zu ermöglichen. Das Abgassystem weist ferner eine Abdeckung auf, die an dem Probenentnahmerohr vorgesehen ist. Die Abdeckung ist dazu ausgebildet, den darin befindlichen Stickoxidsensor zu umgeben. Die Abdeckung weist einen Einlass auf, der in Fluidverbindung mit dem Probenentnahmerohr steht. Die Abdeckung weist auch einen gegenüber dem Einlass angeordneten Auslass auf. Die Abdeckung ist so ausgebildet, dass der Abgasstrom dazu zu gebracht wird, auf eine Seite des Stickoxidsensors aufzutreffen.
-
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur Probenentnahme eines Abgasstroms über einen Querschnitt einer Abgasleitung offenbart. Das Verfahren weist das Vorsehen eines Durchgangs für einen Abgasstrom in der Abgasleitung vor. Das Verfahren weist ferner das Kanalisieren mindestens eines durch den Durchgang strömenden Teils des Abgases in einen Kanal auf. Der Kanal mündet in eine Abdeckung. Das Verfahren weist ferner das Leiten des kanalisierten Abgasstroms entlang der Abdeckung auf. Das Verfahren weist ferner das Vorbeiströmen des Abgasstroms außerhalb der Abdeckung auf.
-
Andere Merkmale und Aspekte der Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den angehängten Zeichnungen.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist ein beispielhaftes Abgassystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung,
-
2 ist eine Seitenansicht einer Abgasleitung, die ein darin befindliches Probenentnahmerohr zeigt,
-
3 bis 5 sind perspektivische Ansichten der Abgasleitung und des Probenentnahmerohrs, die unterschiedliche Baugruppen einer Abdeckung zeigen, die der Abgasleitung zugeordnet sind, gemäß unterschiedlicher Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
-
6 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Probenentnahme des Abgasstroms.
-
Detaillierte Beschreibung
-
In den Zeichnungen werden, wo immer möglich, die gleichen Bezugszeichen verwendet, um auf die gleichen oder ähnlichen Teile Bezug zu nehmen. Unter Bezugnahme auf die 1 ist ein beispielhaftes Abgassystem 100 eines Motors (nicht gezeigt) dargestellt. Das Abgassystem 100 weist einen Auslass 101 auf. Dieser Auslass 101 ist bezüglich einer Abgasströmungsrichtung in dem System stromabwärts von einem Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) eines Nachbehandlungssystems 102 des Motors angeordnet. Das Nachbehandlungssystem 102 ist in den angehängten Figuren von einem Gehäuse 104 umgeben. Das Nachbehandlungssystem 102 ist zum Einleiten eines Reduktionsmittels in den Abgasstrom des Motors ausgebildet. Der Abgasstrom kann einen oder mehrere Bestandteile enthalten, wie beispielsweise Kohlenmonoxid (CO), Schwefeldioxid (SO2), Stickoxide (NOx) und andere ähnliche Zusammensetzungen in einem gasförmigen Zustand. Gemäß einer Ausführungsform kann das Nachbehandlungssystem 102 das Reduktionsmittel zum Reduzieren und/oder Umwandeln einer in dem Abgasstrom vorhandenen NOx-Menge in andere Verbindungen unter Verwendung einer oder mehrerer chemischer Reaktionen und/oder Verfahren einleiten.
-
Das Nachbehandlungssystem 102 kann mehrere darin befindliche Komponenten aufweisen. Eine Einlassleitung (nicht gezeigt) des Nachbehandlungssystems 102 kann in Fluidverbindung mit einem Abgaskrümmer (nicht gezeigt) des Motors stehen. Die Einlassleitung kann zum Aufnehmen des Abgasstroms von dem Motor ausgebildet sein. Das Nachbehandlungssystem 102 kann einen oder mehrere SCR-Katalysatoren (nicht gezeigt) und/oder einen Reduktionsmittelinjektor (nicht gezeigt) aufweisen, der zum Einleiten des Reduktionsmittels in den Abgasstrom ausgebildet ist. Das Reduktionsmittel, und/oder Zersetzungsnebenprodukte von diesem, das/die sich in dem SCR-Katalysator befinden, können mit dem in dem Abgasstrom vorhandenen NOx zum Bilden von Wasser (H2O) und zweiatomigem Stickstoff (N2) reagieren.
-
Die Abgasleitung 106 steht in Fluidverbindung mit einem Auslass (nicht gezeigt) des SCR-Katalysators. Die Abgasleitung 106 ist zum Abgeben des Abgasstroms aus dem Gehäuse 104 ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform kann die Abgasleitung 106 mit einem Abgasstutzen (nicht gezeigt) in Fluidverbindung stehen. Der Abgasstutzen kann sich in die Umgebung (Atmosphäre) öffnen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Abgasleitung 106 ferner in Fluidverbindung mit einem anderen Modul (nicht gezeigt) des Nachbehandlungssystem 102 stehen. Die in den angehängten Figuren dargestellte Abgasleitung 106 weist eine hohlzylindrische Ausbildung auf, die eine Langsachse X-X festgelegt (definiert). Ein Fachmann sollte erkennen, dass die Abgasleitung 106 jegliche andere Ausbildung haben kann, wie beispielsweise eine rechteckige Ausbildung, eine elliptische Ausbildung und andere ähnliche Ausbildungen.
-
Die Abgasleitung 106 kann einen darin angeordneten NOx-Sensor 108 aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform ist der NOx-Sensor 108 auf einer Fläche der Abgasleitung 106 angeordnet. Zum Beispiel kann der NOx-Sensor 108 auf eine solche Weise angeordnet sein, dass der NOx-Sensor 108 in die Abgasleitung 106 im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse X-X vorsteht. Der NOx-Sensor 108 kann an der Abgasleitung 106 durch jegliches bekanntes Befestigungsverfahren angebracht sein, umfassend, aber nicht nur, Verbolzen, Verschrauben, Kleben und andere ähnliche Befestigungsmittel, die ein Fachmann vorsehen würde. Der NOx-Sensor 108 kann zum Messen einer NOx-Konzentration in dem Abgasstrom ausgebildet sein.
-
Die Abgasleitung 106 weist ein Probenentnahmerohr (flötenartiger Probenentnahmekörper) 110 auf, das zusammen mit dem NOx-Sensor 108 vorgesehen ist. Das Probenentnahmerohr 110 ist in der Abgasleitung 106 im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse X-X der Abgasleitung 106 angeordnet. Insbesondere ist das Probenentnahmerohr 110 in der Abgasleitung 106 vorgesehen. Das Probenentnahmerohr 110 kann sich über mindestens einen Teil einer Breite der Abgasleitung 106 erstrecken. In der dargestellten Ausführungsform ist das Probenentnahmerohr 110 in diametrischer Erstreckung in der Abgasleitung 106 vorgesehen. Das Probenentnahmerohr 110 ist zur Entnahme aus dem Abgasstrom durch Kanalisieren eines Teils des Abgasstroms in Richtung des NOx-Sensors 108 ausgebildet. Das Probenentnahmerohr 110 ist zum Erhöhen der Füllungen pro Messung („fills per measurement”) des entnommenen Abgasstroms ausgebildet. Die erhöhten Füllungen pro Messung erhöhen die Abgasstrommenge, die von dem Probenentnahmerohr 110 entnommen wird. Zusätzlich kann das Probenentnahmerohr 110 den in Richtung des NOx-Sensors 108 strömenden Abgasstrom vergleichmäßigen.
-
Unter Bezugnahme auf die 2 ist eine Seitenansicht des Abgasrohrs 106 aufweisend das Probenentnahmerohr 110 dargestellt. Die 2 weist ferner eine vergrößerte Ansicht des Probenentnahmerohrs 110 zur besseren Darstellbarkeit auf. Das Probenentnahmerohr 110 weist ein erstes Ende 202 und ein zweites Ende 204 auf. Das Probenentnahmerohr 110 weist eine längliche, hohle, zylindrischer Ausbildung auf, die einen Kanal 206 festgelegt.
-
Das Probenentnahmerohr 110 weist mehrere Löcher 208 auf, die in den Kanal 206 münden. Die mehreren Löcher 208 sind kollinear zwischen dem ersten und zweiten Ende 202, 204 des Probenentnahmerohrs 110 in einer beabstandeten Anordnung bezüglich einander angeordnet. Die mehreren Löcher 208 sind zum Aufnehmen des Teils des Abgasstroms in den Kanal 206 ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform können die mehreren Löcher 208 im Allgemeinen eine gleiche Form und Größe aufweisen. Alternativ können die mehreren Löcher 208 in Form und Größe variieren.
-
In der dargestellten Ausführungsform umfassen die mehreren Löcher 208 vier Löcher 208, die in dem Probenentnahmerohr 110 vorgesehen sind. Die Form des Lochs 208 neben dem ersten Ende 202 weist eine im Wesentlichen schlitzartige (langlochartige) Ausbildung auf. Die Form der übrigen mehreren Löcher 208 ist im Wesentlichen kreisrund. Ein Durchmesser jedes der übrigen mehreren Löcher 208 verringert sich schrittweise von dem ersten Ende 202 in Richtung des zweiten Endes 204 des Probenentnahmerohrs 110. Fachleute werden erkennen, dass die Form, Anzahl und Maße jedes der mehreren Löcher 208, die in dem Probenentnahmerohr 110 vorgesehen sind, je nach Systemgestaltung und -anforderungen variieren kann. Die Form, Anzahl und Maße der mehreren Löcher 208 sind dazu ausgebildet, zu verhindern, dass das in den Kanal 206 aufgenommene Abgas diesen beim Durchströmen verlässt und gleiche Mengen des Abgasstroms von unterschiedlichen Positionen entlang der Abgasleitung 106 gesammelt werden.
-
Ferner kann in einer Ausführungsform das Probenentnahmerohr 110 in der Abgasleitung 106 auf eine solche Weise angeordnet sein, dass das Probenentnahmerohr 110 im Wesentlichen schräg (angewinkelt) bezüglich der Längsachse X-X ist. Diese Anschrägung des Probenentnahmerohrs 110 ermöglicht, dass Schmutz und/oder Wasser, der/das in die Abgasleitung 106 eingetreten sein kann, an dem Probenentnahmerohr 110 nach unten gleiten, wodurch der NOx-Sensor 108 davor geschützt wird, für eine längere Zeitdauer Schmutz und/oder Wasser ausgesetzt zu sein.
-
Das Probenentnahmerohr 110 weist auch einen Abgasauslass 210 auf, der zusammen mit dem NOx-Sensor 108 vorgesehen ist. In der dargestellten Ausführungsform ist der Abgasauslass 210 an dem zweiten Ende 204 des Probenentnahmerohrs 110 und an einer Seite des Probenentnahmerohrs 110, die der Seite mit den mehreren Löcher 208 gegenüberliegt, vorgesehen. Der Abgasauslass 210 ist dazu ausgebildet, dem aufgenommenen Abgas, das in dem Kanal 206 strömt, zu ermöglichen, das Probenentnahmerohr 110 in Richtung des NOx-Sensors 108 zu verlassen.
-
Die 3 stellt eine vergrößerte Ansicht einer ersten beispielhaften Ausbildung einer Abdeckung 302 dar, die an dem Probenentnahmerohr 110 angebracht ist. Die Abdeckung (Haube) 302 kann an dem zweiten Ende 204 des Probenentnahmerohrs 110 vorgesehen sein, sodass sich die Abdeckung 302 von der Seite des Probenentnahmerohrs 110, die der Seite mit den mehreren Löchern 208 gegenüberliegt, erstreckt und dieser abgewandt ist. In einer Ausführungsform kann die Abdeckung 302 in Berührung mit einer Innenfläche der Abgasleitung 106 vorgesehen sein. Das Probenentnahmerohr 110 und die Abdeckung 302 können in Richtung eines Endes der Abgasleitung 106 weiter entfernt von dem Auslass des SCR-Katalysators angeordnet sein.
-
Wie gezeigt ist, kann die Abdeckung 302 an dem Probenentnahmerohr 110 auf eine solche Weise angeordnet sein, dass sich die Abdeckung 302 in eine Richtung erstreckt, die im Wesentlichen entlang der Längsachse X-X, die durch die Abgasleitung 106 festgelegt ist, erstreckt. Die Abdeckung 302 ist zum Umgeben des darin befindlichen NOx-Sensors 108 ausgebildet. Die Abdeckung 302 kann auch so ausgebildet sein, dass der in dem Kanal 206 aufgenommene Abgasstrom dazu gebracht wird, auf eine Längsseite 303 des NOx-Sensors 108 aufzutreffen. Zusätzlich kann die Abdeckung 302 den NOx-Sensor 108 von Wasser und/oder Schmutz schützen, die in die Abgasleitung 106 eindringen können. Der Aufbau und die Konstruktion der Abdeckung 302 werden nachfolgend im Detail beschrieben.
-
Die Abdeckung 302 weist einen Einlass 304 auf. Der Einlass 304 steht in Fluidverbindung mit dem Abgasauslass 210 des Probenentnahmerohrs 110. Der Einlass 304 ist dazu ausgebildet, den Abgasstrom von dem Probenentnahmerohr 110 aufzunehmen, wie durch einen Pfeil 306 gezeigt ist. Die Abdeckung 302 weist eine Grundplatte 308 und ein Paar Seitenwände 310 auf, die sich von dem Einlass 304 erstrecken. Das Paar Seitenwände 310 kann im Wesentlichen senkrecht zu der Grundplatte 308 vorgesehen sein. Das Paar Seitenwände 310 legt zusammen mit der Grundplatte 308 eine Kammer 312 in der Abdeckung 302 für ein Durchströmen des Abgasstroms fest. Die Kammer 312 ist dazu ausgebildet, eine Ausdehnung des von dem Kanal 206 aufgenommenen Abgasstroms zu ermöglichen. Ferner kann die Anordnung des Paares Seitenwänden 310 an jeder Seite des NOx-Sensors 108 den Abgasstrom dazu bringen, auf die Längsseite 303 des NOx-Sensors 108 aufzutreffen, wie durch einen Pfeil 314 gezeigt ist.
-
In einer Ausführungsform weist die Abdeckung 302 eine Endplatte 316 auf, die fest an dem Paar Seitenwände 310 und der Grundplatte 308 angebracht ist. Die Endplatte 316 kann gegenüber dem Einlass 304 der Abdeckung 302 angeordnet sein. In einer Ausführungsform kann die Endplatte 316 im Wesentlichen senkrecht zu der Grundplatte 308 vorgesehen sein. Die Endplatte 316 kann zusammen mit der Grundplatte 308 und dem Paar Seitenwände 310 dazu ausgebildet sein, den in der Abdeckung 302 angeordneten NOx-Sensor 108 vor Wasser und/oder anderem Schmutz zu schützen, das/der ansonsten den NOx-Sensor 108 berühren könnte und den NOx-Sensor 108 verschmutzt oder beschädigt. Die Endplatte 316 ist ferner dazu ausgebildet, den in die Kammer 312 aufgenommenen Abgasstrom in Richtung eines Auslasses 318 der Abdeckung 302 abzulenken, wie durch einen Pfeil 320 gezeigt ist.
-
Der Auslass 318 kann in mindestens einem von der Grundplatte 308, dem Paar Seitenwände 310 und/oder der Endplatte 316 vorgesehen sein. Insbesondere ist der Auslass 318 in der Abdeckung 302 zum Ermöglichen des Strömens von dem Einlass 304 zum Verlassen der Abdeckung 302 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Auslass 318 in jeder Seitenwand des Paares 310 vorgesehen. Der Auslass 318 ist so ausgebildet, dass der Abgasstrom die Abdeckung 302 verlässt, wie durch einen Pfeil 322 gezeigt ist.
-
In der dargestellten Ausführungsform, wie in der 3 gezeigt ist, kann die Abdeckung 302 auch ein strömungsbeeinflussendes Verkleidungsteil 324 aufweisen, das an einem Ende des Auslasses 318 befestigt ist. Insbesondere kann das strömungsbeeinflussende Verkleidungsteil 324 so vorgesehen sein, sich weg von der Abdeckung 302 an dem Ende des Auslasses 318 zu erstrecken, das in der Richtung des Abgasstroms liegt. Das strömungsbeeinflussende Verkleidungsteil 324 ist dazu ausgebildet, mindestens einen Teil des Abgases, das in der Abgasleitung 106 und über das Probenentnahmerohr 110 und die Abdeckung 302 strömt, weg von dem Auslass 318 der Abdeckung 302 zu lenken. Diese Ablenkung des Abgasstroms weg von der Abdeckung 302 kann jeglichen erhöhten Druck in der Abdeckung 302 aufgrund eines sich aufstauenden Stroms verringern oder beseitigen. Der sich aufstauende Strom kann einen Durchfluss des Abgasstroms durch das Probenentnahmerohr 110 verringern und/oder kann eine Rückführung mit niedrigem Druck des Abgasstroms an dem Auslass 318 der Abdeckung 302 erzeugen, was den Durchfluss des Abgasstroms durch das Probenentnahmerohr 110 erhöhen kann.
-
Unter Bezugnahme auf die 4 ist eine zweite beispielhafte Ausbildung der Abdeckung 402 dargestellt. In der zweiten Ausbildung der Abdeckung 402 sind der Einlass 404, die Grundplatte 408, die Endplatte 416 und der Auslass 418 ähnlich zu der ersten Ausbildung der Abdeckung 402. Das Paar Seitenwände 410 ist teilweise schräg und teilweise parallel zueinander vorgesehen. Insbesondere ist das Paar Seitenwände 410 an einem bezüglich des Abgasstroms stromaufwärts gelegenen Endes des Paares Seitenwände 410 schräg zueinander. An einem stromabwärts gelegenen Ende bezüglich des Abgasstroms ist das Paar Seitenwände 410 parallel zueinander. Der Auslass 418 ist an dem stromabwärts gelegenen Ende des Paares Seitenwände 410 parallel zueinander vorgesehen. Diese Ausbildung des Paares Seitenwände 410 bewirkt eine Ablenkung des Abgasstroms durch den teilweise schrägen Bereich des Paars Seitenwände 410, der in der Abgasleitung 106 und über das Probenentnahmerohr 110 und die Abdeckung 402 strömt, weg von dem Auslass 418 der Abdeckung 402, wie durch den Pfeil 426 gezeigt ist, zum Verhindern einer Verringerung und/oder Bewirken einer Erhöhung des Abgasdurchflusses durch das Probenentnahmerohr 110.
-
Unter Bezugnahme auf die 5 ist eine dritte beispielhafte Ausbildung der Abdeckung 502 dargestellt. Die Abdeckung 502 weist das Paar Seitenwände 510 auf, dass im Wesentlichen parallel zueinander vorgesehen ist. Der Auslass 518 ermöglicht dem Abgasstrom die Abdeckung 502 zu verlassen. In einer anderen Ausführungsform kann die Abdeckung 502 die Endplatte (nicht gezeigt) aufweisen. In einer solchen Situation kann der Auslass 518 in der Endplatte vorgesehen sein. In einer weiteren Ausführungsform, in der die Abdeckung 502 die Endplatte aufweist, kann der Auslass 518 in dem Paar Seitenwände 510 vorgesehen sein. In einer solchen Situation kann das strömungsbeeinflussende Verkleidungsteil 324 (wie in der 3 gezeigt ist) in dem Paar Seitenwände 510 zum Verhindern der Verringerung und/oder zum Bewirken der Erhöhung des Abgasdurchflusses durch das Probenentnahmerohr 110 vorgesehen sein.
-
Die beispielhaften Ausführungsformen der Abdeckungen 302, 402, 502 können durch jegliches im Stand der Technik bekanntes Polymer oder Metall durch jegliches bekanntes Herstellungsverfahren, wie beispielsweise Gießen bzw. Blechbearbeitungsverfahren wie Stanzen usw., gebildet sein. Die Abdeckungen 302, 402, 502 können an dem Probenentnahmerohr 110 und/oder der Abgasleitung 106 durch jegliches bekanntes Befestigungsverfahren, wie beispielsweise Schweißen, (Weich-)Löten, Hartlöten, Verbolzen usw., angebracht sein. In einer Ausführungsform kann die Abdeckung 302, 402, 502 einstückig mit dem Probenentnahmerohr 110 ausgebildet sein. Es sollte erkannt werden, dass die Ausbildungen der Abdeckung 302, 402, 502 und die Lage des Probenentnahmerohrs 110 und/oder die Anordnung der Abdeckung 302, 402, 502 in der Abgasleitung 106 je nach Systemaufbau und -anforderungen variieren kann.
-
Gewerbliche Anwendbarkeit
-
Während des Betriebs des Motors kann der in die Abgasleitung strömende Abgas Wasserdampf enthalten. Der Wasserdampf kann an der Innenfläche der Abgasleitung kondensieren. Zusätzlich zu dem kondensierenden Wasserdampf kann Regenwasser in die Abgasleitung eindringen und entlang der Innenfläche der Abgasleitung fließen. Das kondensierte und/oder das eingedrungene Wasser können den in der Abgasleitung angeordneten NOx-Sensor berühren und können ferner eine Verschmutzung des NOx-Sensors bewirken. Ferner kann der Abgasstrom ungewünschten Schmutz aufweisen, der den NOx-Sensor berühren und physischen Schaden bewirken kann.
-
Zusätzlich kann in einigen Situationen das in der Abgasleitung strömende Abgas eine nur vergleichsweise kleine Fläche einer Oberfläche oder eine Spitze des NOx-Sensors berühren. Ein verringertes Ausmaß an Oberflächenberührung kann zu einer zu geringen Messung der Konzentration der sich in dem Abgasstrom befindlichen Bestandteile führen, was wiederum zu einer ineffizienten Messung durch den NOx-Sensor führen kann.
-
Die vorliegende Offenbarung offenbart das Probenentnahmerohr 110 und die Abdeckung 302, 402, 502 zur Probenentnahme aus dem in der Abgasleitung 106 strömenden Abgases. Unter Bezugnahme auf die 6 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 600 zur Abgasstromprobenentnahme aus der gesamten Abgasleitung 106 dargestellt. Während des Betriebs des Motors kann der Abgasstrom in die Abgasleitung 106 aufgenommen werden. Bei Schritt 602 stellt die Abgasleitung 106 einen Durchgang für das Abgas zum Ausströmen, je nachdem, ins Freie oder zu jeglicher anderen, dem Abgassystem 100 zugeordneten Komponente bereit. Bei Schritt 604 wird der Teil des in der Abgasleitung 106 strömenden Abgases durch die mehreren, in dem Probenentnahmerohr 110 vorgesehenen Löcher 208 in den Kanal 206 des Probenentnahmerohrs 110 kanalisiert. In der dargestellten Ausführungsform mündet (endet) der Kanal 206 in die Abdeckung 302, 402, 502 an dem zweiten Ende 204 des Probenentnahmerohrs 110.
-
Bei Schritt 606 wird der kanalisierte, in dem Kanal 206 aufgenommene Abgasstrom in Richtung der und in die Abdeckung 302, 402, 502 geleitet. Während das Abgas entlang der Kammern 312 der Abdeckung 302, 402, 502 strömt, kann der Abgasstrom auf die Längsseite 303 des NOx-Sensors 108 auftreffen. Die Gestaltung und Konstruktion der Abdeckung 302, 402, 502 ermöglicht einen verbesserten Kontakt zwischen dem NOx-Sensor 108 und dem Abgasstrom. Die Seitenwände 310, 410, 510 können den Abgasstrom, der in die Abdeckung 302, 402, 502 eintritt, auf eine solche Weise ablenken, dass der Abgasstrom die Längsseite 303 des NOx-Sensors 108 berühren kann.
-
Bei Schritt 608 strömt der Abgasstrom außerhalb der Abdeckung 302, 402, 502 von dem Auslass 318, 414, 518 nach dem Auftreffen auf den NOx-Sensor 108 vorbei. Während des Betriebs des Systems kann die Abdeckung 302, 402, 502 auch Wasser und/oder den Schmutz ablenken und dadurch das Berühren und Verschmutzen und/oder Beschädigen des NOx-Sensors 108 verhindern. In einer Ausführungsform kann das an der Abdeckung 302 vorgesehene strömungsbeeinflussende Verkleidungsteil 324 mindestens den Teil des Abgases, der durch die Abgasleitung 106 strömt, zum Verhindern der Verringerung und/oder zum Bewirken der Erhöhung des Abgasdurchflusses durch das Probenentnahmerohr 110 weg von der Abdeckung 302 lenken. Zusätzlich kann das Probenentnahmerohr 110 und die Anordnung der Abdeckung 302, 402, 502 auch eine Erhöhung in der räumlichen Geschwindigkeit des durch diese strömenden Abgases bewirken.
-
Während Aspekte der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die obigen Ausführungsformen besonders gezeigt und beschrieben wurden, werden Fachleute verstehen, dass unterschiedliche zusätzliche Ausführungsformen aus der Modifikation der offenbarten Maschinen, Systeme und Verfahren ohne Verlassen des Wesens und Umfangs von dem hier Offenbarten abgeleitet werden können. Solche Ausführungsformen sollten derart verstanden werden, in den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu fallen, wie sie basierend auf den Ansprüchen und jeglichen Äquivalenten von diesen bestimmt ist.
-
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
-
