DE102016215455A1 - Temperable line in particular for a reducing agent of an exhaust aftertreatment device of a motor vehicle internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Leitung für eine Flüssigkeit, insbesondere für die Führung eines Reduktionsmittels in eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine, welche Leitung abschnittsweise von einem Außenrohr umgeben ist, in welchem ein für eine Temperierung der Leitung vorgesehenes Fluid führbar ist, wobei das Außenrohr in einer seine Rohrachse enthaltenden Trennebene zumindest näherungsweise teilbar ausgeführt und in einer senkrecht zur Rohrachse verlaufenden Richtung auf die Leitung aufsetzbar ist.The invention relates to a motor vehicle line for a liquid, in particular for guiding a reducing agent in an exhaust aftertreatment device of an internal combustion engine, which line is partially surrounded by an outer tube in which a provided for a temperature control of the conduit fluid is feasible, wherein the outer tube in a its pipe axis containing parting plane is performed at least approximately divisible and placed in a direction perpendicular to the tube axis direction on the line.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Leitung, d. h. eine zum Einbau in ein Kraftfahrzeug vorgesehene oder eine in einem Kraftfahrzeug verbaute Fluid-Leitung für eine Flüssigkeit, insbesondere für die Führung eines Reduktionsmittels in eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine, welche Leitung abschnittsweise von einem Außenrohr umgeben ist, in welchem ein für eine Temperierung der Leitung vorgesehenes Fluid führbar ist. Zum Stand der Technik wird auf die
Flüssigkeits-Leitungen, welche bspw. beheizt oder gekühlt, d. h. allgemein temperiert werden können, sind in mannigfachen Ausführungsformen bekannt. Beispielsweise kann in einer solchen Flüssigkeits-Leitung in einem Kraftfahrzeug eine gefriergefährdete Flüssigkeit, wie bspw. Wasser oder eine als Reduktionsmittel für eine Abgasnachbehandlung einer das Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine fungierende wässrige Harnstofflösung von einem Vorratsbehälter zu einer Abgabestelle in Form einer Einspritzdüse in der Abgasanlage der Brennkraftmaschine geführt werden. Um bei tiefen Umgebungstemperaturen ein Einfrieren der Flüssigkeit zu vermeiden, kann durch ein die Flüssigkeits-Leitung umgebendes bzw. einhüllendes Außenrohr ein warmes Fluid geführt werden. Es kann aber auch erforderlich sein, die Flüssigkeits-Leitung abschnittsweise zu kühlen, insbesondere wenn die ein Reduktionsmittel für die Abgasnachbehandlung führende Leitung sehr nahe an der heißen Abgasanlage der Brennkraftmaschine liegt. Insbesondere kann eine solche Kühlung (als Temperierung) erforderlich sein, wenn für ein Verhindern des Einfrierens des Reduktionsmittels eine elektrische Beheizung der (temperierbaren) Leitung vorgesehen ist.Liquid lines, which, for example, heated or cooled, d. H. can be generally tempered, are known in various embodiments. For example, in such a fluid line in a motor vehicle a gefriergefährdete liquid, such as water or as a reducing agent for exhaust aftertreatment of the vehicle driving internal combustion engine acting aqueous urea solution from a reservoir to a delivery point in the form of an injection nozzle in the exhaust system of the internal combustion engine become. In order to avoid freezing of the liquid at low ambient temperatures, a warm fluid can be passed through an outer tube surrounding or enveloping the liquid conduit. However, it may also be necessary to cool the liquid line in sections, in particular if the line carrying a reducing agent for the exhaust gas aftertreatment is located very close to the hot exhaust system of the internal combustion engine. In particular, such a cooling (as temperature control) may be required if an electric heating of the (temperature-controlled) line is provided for preventing the freezing of the reducing agent.
Als Fluid zur Kühlung eines nahe der Abgasanlage liegenden Leitungs-Abschnittes kann dabei bspw. die Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine verwendet werden.For example, the cooling liquid of the internal combustion engine can be used as fluid for cooling a line section lying close to the exhaust system.
Der eingangs genannte Stand der Technik beschreibt eine in Form eines Schnellverbinders ausgeführte temperierbare Leitung nach dem Oberbegriff des vorliegenden Anspruchs 1. Dieser weist Stege zwischen der Außenwand der das Reduktionsmittel führenden Leitung und der Innenwand des diese Leitung unter Bildung eines Ringspaltes, durch welchen ein zum Wärmetausch vorgesehenes Fluid hindurchführbar ist, umgebenden Außenrohres auf. Eine solche Gestaltung ist zwar massiv, aber relativ aufwändig.The above-mentioned prior art describes a designed in the form of a quick connector temperature-controlled line according to the preamble of the
Hiermit soll nun aufgezeigt werden, wie auf einfache Weise ein Abschnitt einer eine Flüssigkeit, bei welcher es sich bspw. um Wasser und insbesondere um ein Reduktionsmittel für die Abgasnachbehandlung handeln kann, führenden Leitung in einem Kraftfahrzeug temperierbar ausgeführt werden kann, wobei die Temperierung durch ein Fluid erfolgen soll, welches in einem die genannte Leitung abschnittsweise umgebenden Außenrohr geführt ist (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).Hereby will be shown how easily a section of a liquid, which may be, for example, to water and in particular a reducing agent for exhaust aftertreatment, leading line can be made temperature controlled in a motor vehicle, the temperature control by a Fluid is to take place, which is guided in an outer tube surrounding the said section in sections (= object of the present invention).
Die Lösung dieser Aufgabe ist für eine Kraftfahrezug-Leitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr in einer seine Rohrachse enthaltenden Ebene zumindest näherungsweise teilbar ausgeführt und damit in einer senkrecht zur Rohrachse verlaufenden Richtung auf die Leitung aufsetzbar ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The solution to this problem is for a Kraftfahrezug-line according to the preamble of
Erfindungsgemäß kann das eine für den Wärmetausch mit der Leitung vorgesehene Flüssigkeit führende Außenrohr nur in einem definierten Bereich oder Abschnitt der bereichsweise zu temperierenden (und insbesondere zu kühlenden Leitung (bspw. in unmittelbarer Umgebung der Brennkraftmaschinen-Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs) besonders einfach quasi von seitlich außen und sogar auf eine bereits im Fahrzeug installierte Leitung aufgesteckt werden, indem das Außenrohr zumindest näherungsweise teilbar ist. Zumindest näherungsweise teilbar bedeutet dabei, dass das Außenrohr längs seiner Achse entweder in zumindest zwei Halbschalen teilbar ist, welche vollständig voneinander getrennt werden können, oder dass das Außenrohr in einer die Rohrachse enthaltenden Ebene um eine in dieser Ebene liegende Randkante aufklappbar ist, wobei die dann vorliegenden Rohrhälften oder Halbschalen an einer sog. Klappkante zusammenhängen. Selbstverständlich kann auch eine Teilbarkeit in einer Ebene welche geringfügig seitlich der Rohrachse liegt und diese jedenfalls im Bereich der Längserstreckung des Außenrohres nicht schneidet, unter den verwendeten Begriff einer die Rohrachse enthaltenden Ebene fallen, d. h. geringfügige Abweichungen von der angegebenen Lagedefinition sind durchaus möglich. Ebenso ist es möglich, eine entsprechende Trennbarkeit mehrfach vorzusehen, d. h. eine entsprechende Teilung des Außenrohres in mehr als zwei Teilschalen vorzusehen, wenngleich dies wenig sinnvoll ist, da hierdurch die einfache Montierbarkeit einen solchen Außenrohres nicht verbessert, der Bauaufwand hingegen signifikant erhöht wird.According to the invention, the one provided for the heat exchange with the line liquid leading outer tube only in a defined region or portion of the partially tempered (and in particular to be cooled line (eg. In the immediate vicinity of the engine exhaust system of a motor vehicle) particularly simple from the outside and at least approximately divisible means that the outer tube is divisible along its axis either in at least two half-shells, which can be completely separated from each other, or that the Outer tube in a plane containing the tube axis is hinged about a peripheral edge lying in this plane, wherein the then existing tube halves or half-shells are connected to a so-called "folding edge." Of course, a divisibility in a Ebe ne which is located slightly laterally of the tube axis and this does not intersect at least in the region of the longitudinal extent of the outer tube, fall under the term used a plane containing the tube axis, d. H. slight deviations from the specified position definition are possible. It is also possible to provide a corresponding separability multiple times, d. H. to provide a corresponding division of the outer tube in more than two subshells, although this makes little sense, since this does not improve the ease of mounting such an outer tube, the construction cost, however, is significantly increased.
Was die sich aufgrund der zumindest näherungsweisen Teilbarkeit des Außenrohres ergebenden zumindest zwei Rohrhälften betrifft, welche in einer zur Achse des Außenrohres sowie desjenigen Leitungsabschnittes, auf welchen das Außenrohr aufgesetzt werden soll, senkrechten Richtung von irgendwie seitlich auf die genannte Leitung aufgebracht werden können, so können diese zu beiden Seiten der genannten Trennebene liegenden Rohrhälften mit Ausnahme einer Zufuhröffnung und einer Abfuhröffnung für das Fluid jeweils geschlossene zylinderförmige Segmente darstellen, innerhalb derer das (für eine Temperierung der Leitung vorgesehene) Fluid von der jeweiligen Zufuhröffnung zur jeweiligen Abfuhröffnung geführt ist. Alternativ können die zu beiden Seiten der Trennebene liegenden Rohrhälften ebenfalls jeweils eine Zufuhröffnung und eine Abfuhröffnung für das Fluid aufweisen, jedoch im an der besagten Leitung montierten Zustand zur Umgebung hin geschlossene, jedoch zu dieser Leitung hin offene zylinderförmige Segmente darstellen. Dann kommt das in den Rohrhälften geführte Fluid in direkten Kontakt mit der Leitung, welche von den Rohrhälften abschnittsweise umgeben ist.As regards the at least approximate divisibility of the outer tube resulting at least two tube halves, which can be applied in a direction perpendicular to the axis of the outer tube and that line section on which the outer tube, perpendicular direction of any laterally on said line, so may this to both Side of said parting line tube halves with the exception of a supply port and a discharge port for the fluid each represent closed cylindrical segments, within which the (provided for a temperature control of the conduit) fluid is guided from the respective supply port to the respective discharge opening. Alternatively, the pipe halves lying on either side of the parting plane may also each have a feed opening and a discharge opening for the fluid, but in the state mounted on the said line, they are closed to the environment but open towards this line. Then, the fluid guided in the pipe halves comes into direct contact with the pipe, which is surrounded in sections by the pipe halves.
Dass im letztgenannten Fall eine direkte Temperierung, d. h. Erwärmung oder Kühlung der Leitung erfolgen kann, ist offensichtlich. Ebenso offensichtlich kann die besagte Leitung bzw. deren Bereich, welcher vom Außenrohr bzw. dessen Rohrhälften umgeben ist, aber auch dann temperiert bzw. gekühlt oder vor einer unerwünschten Erhitzung durch Konvektion und Strahlungswäre einer benachbart zu dieser Leitung liegenden Brennkraftmaschinen-Abgasanlage geschützt werden, wenn ein diese Leitung im zu schützenden Abschnitt zumindest geringfügig beabstandet umgebendes Außenrohr vorgesehen ist und durch den Bereich zwischen dem Außenrohr und der Leitung ein Fluid geführt wird, welches eine niedrigere Temperatur aufweist als die andernfalls, d. h. ohne dieses Außenrohr auf die Leitung von deren Umgebung einwirkenden Wärme bzw. Wärmemenge.That in the latter case a direct temperature, d. H. Heating or cooling of the pipe can be done is obvious. Likewise, the said line or its area, which is surrounded by the outer tube or its tube halves, but also then tempered or cooled or protected against undesired heating by convection and Strahlungswäre a lying adjacent to this line engine exhaust system, if an outer tube is provided at least slightly spaced around this line in the section to be protected and a fluid is passed through the area between the outer tube and the line, which fluid has a lower temperature than the otherwise, d. H. without this outer tube acting on the line of their environment heat or heat quantity.
Im Hinblick auf eine besonders einfache Montage des zumindest annähernd teilbaren Außenrohres kann dieses bzw. können dessen Rohrhälften auf diejenige Leitung, welche sie umgeben sollen, aufklipsbar sein. Eine solche Klipsverbindung ist einfach darstellbar und dennoch zuverlässig haltbar, wobei eine solche formschlüssige Verbindung beispielsweise direkt zwischen zwei Rohrhälften vorgesehen sein kann, oder zwischen einem freien Endabschnitt einer ersten Rohrhälfte und einem diese quasi mit der anderen Rohrhälfte verbindenden Schließelement. Eine formschlüssige Klips-Verbindung kann aber auch zwischen einer Rohrhälfte und der besagten Leitung vorgesehen sein.With regard to a particularly simple assembly of the at least approximately divisible outer tube, this or can its tube halves on the line which they are surrounded, be clipped. Such a clip connection is easy to represent and yet reliably durable, with such a positive connection, for example, can be provided directly between two tube halves, or between a free end portion of a first tube half and a quasi this connecting with the other half tube closing element. However, a positive clip connection can also be provided between a pipe half and the said line.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, das für die Temperierung vorgesehene Fluid längs der Leitung in einer ersten Rohrhälfte des Außenrohres von dessen ersten Ende in Richtung von dessen zweiten Ende zu führen und dort durch ein fluidleitendes Rohrhälften-Verbindungsstück in die andere Rohrhälfte zu überführen, in welcher das Fluid dann vom zweiten Ende des Außenrohres zurück zu dessen erstem Ende gelangt. Im Bereich des ersten Endes des Außenrohres kann dabei an jeder oder für jede Rohrhälfte ein Anschluss vorgesehen sein, über den im Falle der vorstehend erstgenannten Rohrhälfte das Fluid in diese Rohrhälfte eintritt und über den im Falle der zweiten Rohrhälfte das Fluid wieder aus dem Außenrohr abgeführt wird. Im Sinne einer vorteilhaften Funktionsvereinigung kann an diesem ersten Ende des Außenrohres auch eine an eine Abgabevorrichtung für die in der Leitung geführte Flüssigkeit angepasste Abdeckung vorgesehen sein, an welcher die genannten Anschlüsse für die Zufuhr oder Abfuhr von Fluid vorgesehen sind. Damit kann gleichzeitig ein Abschnitt der bspw. in Form eines Einspritzventils ausgebildeten Abgabevorrichtung durch das besagte Fluid gekühlt werden.According to a further advantageous development, it is proposed to guide the fluid provided for the temperature control along the line in a first tube half of the outer tube from its first end in the direction of its second end and to transfer there through a fluid-conducting half-tube connector into the other tube half, in which the fluid then passes from the second end of the outer tube back to its first end. In the region of the first end of the outer tube, a connection can be provided on each or each tube half, via which in the case of the first-mentioned tube half, the fluid enters this tube half and the fluid is removed from the outer tube again in the case of the second half tube , In terms of an advantageous combination of functions, a cover adapted to a dispensing device for the liquid conducted in the line can also be provided at this first end of the outer tube, to which said connections for the supply or removal of fluid are provided. Thus, at the same time a portion of the example. In the form of an injection valve formed dispensing device can be cooled by said fluid.
Beansprucht wird im übrigen nicht nur eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Leitung mit einem zumindest annähernd teilbaren Außenrohr gemäß Anspruch 1, sondern auch ein Außenrohr mit zumindest einem der in den Ansprüchen genannten und das Außenrohr betreffenden Merkmalen, welches ausgebildet ist, auf eine Kraftfahrzeug-Leitung, insbesondere auf eine Leitung für die Führung eines Reduktionsmittels in eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine, aufgebracht zu werden.It is claimed, moreover, not only an inventive motor vehicle line with an at least approximately divisible outer tube according to
Die beigefügten Prinzipskizzen zeigen auf das wesentliche abstrahiert ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei zeigt
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