DE102019217351A1 - Valve arrangement - Google Patents

Valve arrangement Download PDF

Info

Publication number
DE102019217351A1
DE102019217351A1 DE102019217351.9A DE102019217351A DE102019217351A1 DE 102019217351 A1 DE102019217351 A1 DE 102019217351A1 DE 102019217351 A DE102019217351 A DE 102019217351A DE 102019217351 A1 DE102019217351 A1 DE 102019217351A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
metering
arrangement according
valve arrangement
check valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019217351.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Nagel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102019217351.9A priority Critical patent/DE102019217351A1/en
Publication of DE102019217351A1 publication Critical patent/DE102019217351A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/16—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric heater, i.e. a resistance heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/10—Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F01N2610/146—Control thereof, e.g. control of injectors or injection valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1486—Means to prevent the substance from freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1493—Purging the reducing agent out of the conduits or nozzle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Ventilanordnung (1) zur Dosierung eines gefrierfähigen Hilfsmittels (13) zur Abgasnachbehandlung, mit einem Dosierventil (3) zur Einbringung des Hilfsmittels in die Abgasleitung einer Brennkraftmaschine und mit mindestens einem Mittel (4) zum Schutz vor Gefrierschäden, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Mittel (4) mindestens ein Ventilelement (5) umfaßt.Valve arrangement (1) for metering a freezable aid (13) for exhaust gas aftertreatment, with a metering valve (3) for introducing the aid into the exhaust pipe of an internal combustion engine and with at least one means (4) for protection against freezing damage, characterized in that the at least one Means (4) comprises at least one valve element (5).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Ventilanordnung zur Dosierung eines gefrierfähigen Hilfsmittels zur Abgasnachbehandlung nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.The invention is based on a valve arrangement for metering a freezable aid for exhaust gas aftertreatment according to the preamble of the independent claim.

Es ist schon bekannt, daß eine solche Ventilanordnung ein Mittel zum Schutz vor Gefrierschäden umfassen kann, welches derart ausgestaltet ist, daß es auftretende Volumenvergrößerungen eines sich in der Ventilanordnung befindlichen Fluids kompensieren kann, um die Ventilanordnung beispielsweise vor Schäden durch eine einfrierende Harnstofflösung zu schützen. Beispielsweise offenbart die EP 1 339 956 B1 die Auskleidung von Bohrungen mit einem elastischen kompressiblen Schlauch. Des Weiteren offenbart die EP 1 339 956 B1 dieVerwendung elastischer Formrohrteile oder federnder Anordnungen. Die EP 1 965 049 B1 beschreibt zum Zweck des Gefrierschutzes das Vorsehen einer Kompressionsschicht zum Beispiel aus Teflon.It is already known that such a valve arrangement can comprise a means for protection against freezing damage, which is designed in such a way that it can compensate for any increases in volume of a fluid located in the valve arrangement in order to protect the valve arrangement, for example, from damage caused by a freezing urea solution. For example, the EP 1 339 956 B1 the lining of bores with an elastic compressible hose. Furthermore, the EP 1 339 956 B1 the use of elastic molded tube parts or resilient arrangements. The EP 1 965 049 B1 describes the provision of a compression layer, for example made of Teflon, for the purpose of anti-freeze protection.

Aus der EP 2 225 466 B1 ist es bekannt, die Arbeitsrichtung einer Förderpumpe umzukehren und damit die Ventilanordnung bzw. das Dosierventil aktiv zu belüften.From the EP 2 225 466 B1 it is known to reverse the working direction of a feed pump and thus to actively ventilate the valve arrangement or the metering valve.

Beide Vorgehensweisen sind aufwändig und teuer.Both approaches are complex and expensive.

Aus der DE102012206822A1 ist es grundsätzlich bekannt, eine elektrische Magnetspule eines Gleichstrommotors zu seiner Erwärmung zu verwenden.From the DE102012206822A1 it is basically known to use an electric magnet coil of a DC motor to heat it.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Ventilanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass sie vor Gefrierschäden geschützt wird, ohne hierfür eine Pumpe, insbesondere eine in ihrer Förderrichtung umkehrbare Förderpumpe, verwenden oder zusätzliche konstruktive Maßnahmen innerhalb des Dosierventils vorsehen zu müssen. In vorteilhafter Weise wird es möglich, eine Entleerung des Dosierventils bei Betriebsende durch ein Verdampfen des Hilfsmittels, beispielsweise einer wässrigen Harnstofflösung, zu erreichen, welche durch die am Dosierventil anliegende Wärme des Abgasstrangs ausgelöst wird. Dabei verhindert das neben dem Dosierventil vorgesehene mindestens eine Ventilelement in vorteilhafter Weise ein Rückströmen des Hilfsmittels in das Dosierventil bei einer sich anschließenden Abkühlung des Abgasstrangs.The valve arrangement according to the invention with the characterizing features of the independent claim has the advantage that it is protected from freezing damage without having to use a pump, in particular a feed pump reversible in its conveying direction, or having to provide additional structural measures within the metering valve. It is advantageously possible to empty the metering valve at the end of operation by evaporating the auxiliary agent, for example an aqueous urea solution, which is triggered by the heat of the exhaust gas line applied to the metering valve. In this case, the at least one valve element provided in addition to the metering valve advantageously prevents the aid from flowing back into the metering valve when the exhaust gas line subsequently cools down.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Ventilanordnung möglich.The measures listed in the dependent claims make advantageous developments and improvements of the valve arrangement specified in the independent claim possible.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the description below.

Es zeigen

  • 1 eine Ventilanordnung im Dosierbetrieb,
  • 2 eine Ventilanordnung unmittelbar nach dem Schließen des Dosierventils,
  • 3 eine Ventilanordnung, welche sich aufheizt,
  • 4 eine Ventilanordnung mit verdampfendem Hilfsmittel und
  • 5 eine Ventilanordnung, welche sich abkühlt.
Show it
  • 1 a valve arrangement in dosing mode,
  • 2 a valve arrangement immediately after closing the metering valve,
  • 3rd a valve assembly that heats up,
  • 4th a valve arrangement with evaporating aid and
  • 5 a valve assembly which cools down.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine Ventilanordnung 1 mit einem Eingang 2, über den die Ventilanordnung mit einem Fluid bzw. Hilfsmittel 13 zur Abgasnachbehandlung, hier einem Reduktionsmittel zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden, insbesondere einer wässrigen Harnstofflösung, gepeist wird. Das Hilfsmittel 13 wird über einen Ausgang 11 eines Dosierventils 3 der Ventilanordnung, welcher gleichzeitig den Ausgang der Ventilanordnung darstellt, in einen nicht näher dargestellten Abgastrakt einer Brennkraftmaschine abgasstromaufwärts eines Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden eindosiert. Der Ausgang des Dosierventils ist hierbei durch mindestens eine Einspritzöffnung des Dosierventils gebildet, über welche das Hilfsmittel die Ventilanordnung verläßt und in den Abgastrakt hineingelangt. Die Ventilanordnung 1 weist ein Mittel 4 zum Schutz vor Gefrierschäden auf. Dieses Mittel 4 ist dem Dosierventil 3 vorgeordnet, das heißt, es befindet sich zwischen dem Eingang 2 der Ventilanordnung und dem Eingang 9 des Dosierventils, über den das Dosierventil 3 der Ventilanordnung mit dem Hilfsmittel gespeist wird. Genauer gesagt ist also der Ausgang 6 des Mittels 4 mit dem Eingang 9 des Dosierventils fluidtechnisch verbunden. Das Mittel 4 umfaßt ein Ventilelement 5, welches als Rückschlagventil ausgebildet ist. Dieses Rückschlagventil verbindet Eingang 2 der Ventilanordnung mit Eingang 9 des Dosierventils, wobei das Rückschlagventil 5 im hier dargestellten normalen Dosierbetrieb der Ventilanordnung aufgrund des am Eingang 2 anstehenden Fluiddrucks geschlossen ist. Die Zufuhr des Hilfsmittels vom Eingang 2 der Ventilanordnung zum Dosierventil 3 erfolgt über ein weiteres Ventilelement 7, welches hier ebenfalls als Rückschlagventil, also als zweites Rückschlagventil, ausgebildet ist und welches ebenfalls den Eingang 2 der Ventilanordnung mit dem Eingang 9 des Dosierventils verbindet. Dieses weitere Ventilelement 7 ist im normalen Dosierbetrieb der Ventilanordnung geöffnet, im Falle der Ausgestaltung als Rückschlagventil ist es also antiparallel zum Rückschlagventil 5 geschaltet. Das Dosierventil 3 ist über eine elektrische Verbindung 16 mittels eines elektronischen Steuergeräts 15 ansteuerbar. In der Regel weist ein hier verwendetes Dosierventil eine nicht näher dargestellte Magnetspule auf, mittels der die Einspritzöffnungen des Dosierventils geöffnet und geschlossen werden können. Der Zeitverlauf des elektrischen Stroms, der durch diese Magnetspule fließt, wird hierbei vom elektronischen Steuergerät vorgegeben. 1 shows a valve arrangement 1 with an entrance 2 , via which the valve arrangement with a fluid or auxiliary 13th for exhaust gas aftertreatment, here a reducing agent for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides, in particular an aqueous urea solution, is pumped. The tool 13th will have an exit 11 a metering valve 3rd the valve arrangement, which at the same time represents the output of the valve arrangement, is metered into an exhaust tract of an internal combustion engine, not shown in detail, upstream of a catalytic converter for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides. The output of the metering valve is formed here by at least one injection opening of the metering valve, through which the auxiliary device leaves the valve arrangement and enters the exhaust tract. The valve arrangement 1 has a means 4th to protect against freezing damage. This means 4th is the dosing valve 3rd upstream, that is, it is located between the entrance 2 the valve assembly and the inlet 9 of the dosing valve via which the dosing valve 3rd the valve assembly is fed with the aid. More precisely, then, is the exit 6th of the means 4th with the entrance 9 of the metering valve fluidly connected. The middle 4th includes a valve element 5 , which is designed as a check valve. This check valve connects input 2 the valve assembly with inlet 9 of the metering valve, the check valve 5 in the normal metering operation of the valve arrangement shown here due to the input 2 pending fluid pressure is closed. The supply of the resource from the entrance 2 the valve arrangement to the metering valve 3rd takes place via another valve element 7th , which is also designed here as a check valve, i.e. as a second check valve, and which is also the input 2 the valve assembly with the input 9 of the dosing valve connects. This further valve element 7th is open in normal metering operation of the valve arrangement, in the case of the design as a check valve, it is anti-parallel to the check valve 5 switched. The dosing valve 3rd is via an electrical connection 16 by means of an electronic control unit 15th controllable. As a rule, a metering valve used here has a magnetic coil, not shown in detail, by means of which the injection openings of the metering valve can be opened and closed. The timing of the electrical current that flows through this solenoid is specified by the electronic control unit.

In einer weiteren Ausgestaltung kann die im Ventilkörper 12 des Dosierventils 3 enthaltene Magnetspule gleichzeitig auch zur Beheizung des Dosierventils dienen. Dies ist in der 1 als Mittel 20 zum elektrischen Beheizen als Bestandteil des Ventilkörpers 12 dargestellt, wobei das eigentliche Heizelelement 200 durch besagte Magnetspulanordnung gebildet wird. Die Heizwirkung wird durch eine andere Art der Ansteuerung der Magnetspule erreicht, die den Öffnungszustand bzw. Schließzustand des Dosierventils unberührt läßt, jedoch durch den im zeitlichen Mittel fließenden Strom zur Wärmeerzeugung im Dosierventil führt. Falls eine Dosierventilheizung bzw. ein Mittel 20 zum elektrischen Beheizen vorgesehen ist, kann diese bzw. dieses alternativ auch in Form eines separaten Heizungsmittels bereitgestellt werden, das unabhängig vom Vorhandensein der Magnetspule das Dosierventil beheizen kann.In a further embodiment, the in the valve body 12th of the dosing valve 3rd The included solenoid also serves to heat the metering valve. This is in the 1 as a means 20th for electrical heating as part of the valve body 12th shown, with the actual heating element 200 is formed by said magnet coil arrangement. The heating effect is achieved by a different type of control of the solenoid coil, which leaves the open or closed state of the metering valve unaffected, but leads to the generation of heat in the metering valve through the current flowing over time. If a metering valve heater or a means 20th is provided for electrical heating, this or this can alternatively also be provided in the form of a separate heating means that can heat the metering valve independently of the presence of the magnetic coil.

In 1 befindet sich die Ventilanordnung im normalen Dosierbetrieb, die wässrige Harnstofflösung fließt durch das im Bild linke Rückschlagventil 7.In 1 If the valve arrangement is in normal metering mode, the aqueous urea solution flows through the check valve on the left in the picture 7th .

Am Ende des Fahrzyklus wird die Dosierung beendet und das Dosierventil 3 geschlossen, wie in 2 dargestellt. Bei der Ventilanordnung 1 in ihrem Betriebszustand 21 unmittelbar nach Schließen des Dosierventils verläßt kein Reduktionsmittel 13 mehr das Dosierventil in Richtung Abgastrakt.At the end of the driving cycle, the dosing is ended and the dosing valve 3rd closed as in 2 shown. In the valve arrangement 1 in their operating condition 21st no reducing agent leaves immediately after closing the metering valve 13th more the metering valve in the direction of the exhaust tract.

3 zeigt die Ventilanordnung 1 in ihrem Betriebszustand 31, wie sich deren Dosierventil 31 infolge Wärmeintrags 32 aus dem Abgastrakt aufheizt. Sowohl der Abgastrakt als auch das Dosierventil wird nicht mehr durch Fahrtwind gekühlt, und der Abgastrakt gibt seine Wärmeenergie verstärkt an das Dosierventil 31 ab. Hinzu kommt, daß bei Fahrzeugstopp in der Regel auch die Kühlwasserversorgung der Brennkraftmaschine gestoppt wird. Dies führt dazu, dass auch im Falle eines mittels des Kühlwassers aktiv gekühlten Dosierventils dieses sich nun besonders stark aufheizt, da eine Kühlung durch zirkulierendes Kühlwasser jetzt ausbleibt. 3rd shows the valve arrangement 1 in their operating condition 31 how their dosing valve 31 due to heat input 32 heats up from the exhaust tract. Both the exhaust tract and the metering valve are no longer cooled by the airstream, and the exhaust tract gives more of its thermal energy to the metering valve 31 from. In addition, when the vehicle is stopped, the supply of cooling water to the internal combustion engine is also stopped as a rule. This means that even in the case of a metering valve that is actively cooled by means of the cooling water, it is now heated particularly strongly, since there is now no cooling by circulating cooling water.

In der Regel liegt die Temperatur der nicht näher dargestellten Abgasanlage oberhalb der Siedetemperatur von wässriger Harnstofflösung. Dadurch kommt es zu einer Verdampfung des gefrierfähigen Hilfsmittels bzw. der wässrigen Harnstofflösung im Dosierventil 3. Dieser Betriebszustand 41 der Ventilanordnung 1 ist in 4 dargestellt. Verdampfendes Hilfsmittel 42 wird durch den anstehenden Dampfdruck durch das Ventilelement 5 in Richtung 2 der Ventilanordnung gedrückt.As a rule, the temperature of the exhaust system (not shown) is above the boiling point of aqueous urea solution. This leads to evaporation of the freezable aid or the aqueous urea solution in the metering valve 3rd . This operating state 41 the valve assembly 1 is in 4th shown. Vaporizing aid 42 is caused by the existing steam pressure through the valve element 5 in the direction 2 the valve assembly pressed.

In 5 ist der Betriebszustand 51 der Ventilanordnung gezeigt, wie nachfolgend aufgrund der sich abkühlenden Abgasanlage und des sich abkühlenden Dosierventils sich ein Unterdruck zwischen dem Dosierventil 3 und dem Ventilelement 5 ausbildet und das Ventilelement 5 deshalb wieder schließt, so daß Hilfsmittel, das das Ventilelement 5 bereits Richtung Eingang 2 passiert hat, nicht mehr in Richtung Dosierventil 3 zurückkehren kann. Eine solche Rückkehr geschieht auch nicht über das Ventilelement 7, weil es antiparallel zum Ventilelement 5 geschaltet ist und einen höheren Öffnungsdruck aufweist als das Ventilelement 5. Der Öffnungsdruck des Ventilelements 7 beträgt hierbei vorzugsweise mindestens 1 bar. Das Mittel 4 zum Schutz vor Gefrierschäden bewirkt also eine Entleerung des Dosierventils im Abstellfall unter Ausnutzung des zeitlichen Verlaufs der Wärmeentwicklung im Bereich des Dosierventils.In 5 is the operating status 51 The valve arrangement shows how a negative pressure between the metering valve is created below due to the cooling off exhaust system and the cooling down metering valve 3rd and the valve element 5 forms and the valve element 5 therefore closes again, so that aids that the valve element 5 already towards the entrance 2 has happened, no longer in the direction of the metering valve 3rd can return. Such a return does not take place via the valve element either 7th because it is anti-parallel to the valve element 5 is switched and has a higher opening pressure than the valve element 5 . The opening pressure of the valve element 7th is preferably at least 1 bar. The middle 4th in order to protect against damage caused by freezing, the metering valve is emptied when it is switched off, taking advantage of the time course of the development of heat in the area of the metering valve.

Sollte sich im Betriebszustand 31 eine Erwämung des Dosierventils allein durch die Wärme des Abgastrakts nicht als ausreichend erweisen, um das Hilfsmittel bzw. die wässrige Harnstofflösung zu verdampfen, was notwendige Voraussetzung für die Zweckerfüllung des Mittels 4 zum Schutz vor Gefrierschäden ist, so können alternativ zusätzliche Maßnahmen in Form eines oben beschriebenen Mittels zum elektrischen Beheizen vorgesehen sein. Das Mittel zum elektrischen Beheizen wird dann nach Einstellen des Dosierbetriebs bzw. am Ende des Fahrzyklus im Betriebszustand 31 für eine bestimmte Zeit aktiviert, um eine ausreichende Verdampfung von Hilfsmittel im Dosierverntil zu gewährleisten.Should be in working condition 31 A heating of the metering valve by the heat of the exhaust gas tract alone does not prove to be sufficient to vaporize the auxiliary or the aqueous urea solution, which is a necessary prerequisite for the purpose of the agent 4th is to protect against freezing damage, additional measures can alternatively be provided in the form of a means for electrical heating described above. The means for electrical heating is then in the operating state after the metering operation has been set or at the end of the driving cycle 31 activated for a certain time to ensure sufficient evaporation of auxiliary agents in the dosing valve.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 1339956 B1 [0002]EP 1339956 B1 [0002]
  • EP 1965049 B1 [0002]EP 1965049 B1 [0002]
  • EP 2225466 B1 [0003]EP 2225466 B1 [0003]
  • DE 102012206822 A1 [0005]DE 102012206822 A1 [0005]

Claims (19)

Ventilanordnung (1) zur Dosierung eines gefrierfähigen Hilfsmittels (13) zur Abgasnachbehandlung, mit einem Dosierventil (3) zur Einbringung des Hilfsmittels in die Abgasleitung einer Brennkraftmaschine und mit mindestens einem Mittel (4) zum Schutz vor Gefrierschäden, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Mittel (4) mindestens ein Ventilelement (5) umfaßt.Valve arrangement (1) for metering a freezable aid (13) for exhaust gas aftertreatment, with a metering valve (3) for introducing the aid into the exhaust pipe of an internal combustion engine and with at least one means (4) for protection against freezing damage, characterized in that the at least one Means (4) comprises at least one valve element (5). Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Ventilelement (5) ein erstes Rückschlagventil umfaßt.Valve arrangement according to Claim 1 , characterized in that the at least one valve element (5) comprises a first check valve. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rückschlagventil (5) dem Dosierventil (3) fluidtechnisch vorgeordnet ist.Valve arrangement according to Claim 2 , characterized in that the first check valve (5) is arranged upstream of the metering valve (3) in terms of fluid technology. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rückschlagventil (5) derart orientiert ist, daß es im Dosierbetrieb des Dosierventils geschlossen ist.Valve arrangement according to Claim 3 , characterized in that the first check valve (5) is oriented such that it is closed in the metering operation of the metering valve. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rückschlagventil (5) einen kleinen Öffnungsdruck hat.Valve arrangement according to Claim 4 , characterized in that the first check valve (5) has a small opening pressure. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (4) mindestens ein weiteres Ventilelement (7) umfaßt.Valve arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the means (4) comprises at least one further valve element (7). Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Ventilelement (7) ein zweites Rückschlagventil umfaßt.Valve arrangement according to Claim 6 , characterized in that the further valve element (7) comprises a second check valve. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rückschlagventil (7) antiparallel zum ersten Rückschlagventil geschaltet ist.Valve arrangement according to Claim 7 , characterized in that the second check valve (7) is connected anti-parallel to the first check valve. Ventilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rückschlagventil (7) dem Dosierventil (3) fluidtechnisch vorgeordnet ist.Valve arrangement according to Claim 8 , characterized in that the second check valve (7) is fluidly arranged upstream of the metering valve (3). Ventilanordnung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rückschlagventil (7) einen Öffnungsdruck hat, der größer ist als der Öffnungsdruck des ersten Rückschlagventils (5).Valve arrangement according to Claim 7 , 8th or 9 , characterized in that the second check valve (7) has an opening pressure which is greater than the opening pressure of the first check valve (5). Ventilanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsdruck des zweiten Rückschlagventils (7) mindestens 1 bar beträgt.Valve arrangement according to Claim 10 , characterized in that the opening pressure of the second check valve (7) is at least 1 bar. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (20) zum elektrischen Beheizen vorgesehen sind.Valve arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that means (20) are provided for electrical heating. Ventilanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20) zum elektrischen Beheizen eingerichtet sind zur Beheizung des Dosierventils (3).Valve arrangement according to Claim 12 , characterized in that the means (20) for electrical heating are set up to heat the metering valve (3). Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20) zum elektrischen Beheizen ein Heizelement (200) umfassen, welches durch eine elektrische Magnetspule gebildet ist, die auch zur elektrischen Betätigung des Dosierventils (3) dient.Valve arrangement according to Claim 13 , characterized in that the means (20) for electrical heating comprise a heating element (200) which is formed by an electrical magnetic coil which is also used for electrical actuation of the metering valve (3). Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gefrierfähige Hilfsmittel (13) ein Reduktionsmittel ist, welches zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden verwendbar ist.Valve arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the freezable auxiliary (13) is a reducing agent which can be used for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides. Ventilanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsmittel eine wässrige Harnstofflösung ist.Valve arrangement according to Claim 15 , characterized in that the reducing agent is an aqueous urea solution. Verfahren zum Betrieb einer Ventilanordnung (1) zur Dosierung eines gefrierfähigen Hilfsmittels (13) zur Abgasnachbehandlung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Dosierbetrieb das Hilfsmittel in die Abgasleitung der Brennkraftmaschine eindosiert wird und daß am Ende des Dosierbetriebs, insbesondere beim Abstellen der Brennkraftmaschine, das Dosierventil geschlossen und das sich im Dosierventil befindliche Hilfsmittel verdampft wird.Method for operating a valve arrangement (1) for metering a freezable auxiliary (13) for exhaust gas aftertreatment according to one of the preceding claims, characterized in that in a metering operation the auxiliary is metered into the exhaust pipe of the internal combustion engine and that at the end of the metering operation, in particular when it is switched off the internal combustion engine, the metering valve is closed and the auxiliary agent located in the metering valve is evaporated. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung des Hilfsmittels im Dosierventil durch einen Heizbetrieb von Mitteln (20) zum elektrischen Beheizen unterstützt wird.Procedure according to Claim 17 , characterized in that the evaporation of the auxiliary agent in the metering valve is supported by a heating operation of means (20) for electrical heating. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Dosierbetriebs verdampftes Hilfsmittel aus dem Dosierventil (3) über den Eingang (9) des Dosierventils herausgetrieben und nach einem Abkühlen des Dosierventils (3) außerhalb des Dosierventils verbleibt.Procedure according to Claim 17 or 18th , characterized in that at the end of the dosing operation evaporated aid is driven out of the dosing valve (3) via the inlet (9) of the dosing valve and remains outside the dosing valve after the dosing valve (3) has cooled down.
DE102019217351.9A 2019-11-11 2019-11-11 Valve arrangement Pending DE102019217351A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019217351.9A DE102019217351A1 (en) 2019-11-11 2019-11-11 Valve arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019217351.9A DE102019217351A1 (en) 2019-11-11 2019-11-11 Valve arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019217351A1 true DE102019217351A1 (en) 2021-05-12

Family

ID=75583856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019217351.9A Pending DE102019217351A1 (en) 2019-11-11 2019-11-11 Valve arrangement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019217351A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007017459B4 (en) Method for metering reducing agent to the exhaust gas of an internal combustion engine and control unit
DE102010016654B4 (en) Exhaust gas cleaning system of an internal combustion engine
DE102014201678B4 (en) Intercooler system with integrated heating device
EP3551857B1 (en) Method for operating an electrically heated catalyst
EP2140117B1 (en) Process and device for dosing a reducing agent in an exhaust system of an internal combustion engine
WO2012079708A1 (en) Metering arrangement and method for operating a metering arrangement
EP2686526A2 (en) Method for operating a steam cycle process
DE102009029409A1 (en) Method for heating a metering valve in an SCR system for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
DE102012209538A1 (en) Method and device for checking the functionality of hydraulic components in an exhaust aftertreatment system for a motor vehicle
DE102014003580A1 (en) Cooling arrangement and method for cooling a metering device
DE102011015196B4 (en) Heating for heating vehicle consumables and corresponding rail vehicle
DE102010039102A1 (en) Supply device, internal combustion engine, generator unit, method for supplying an exhaust system of an internal combustion engine with a solution containing reducing agent and control device
WO2008061633A1 (en) A solenoid valve which is heated via the magnet coil for a gas system, and method for operating the gas system
EP1708264A2 (en) Cooling device for an electrical control device
DE102008029340A1 (en) Cooling circuit arrangement for motor vehicle, has engine cooling circuit for cooling internal-combustion engine, in which engine heat transducer and engine coolant pump are arranged
DE102019217351A1 (en) Valve arrangement
DE202013100932U1 (en) Intercooler system with integrated heating device
DE102016215836A1 (en) Apparatus and method for energy recovery
DE102007034314B4 (en) Assembly and method for introducing a reducing agent into an exhaust pipe
DE102014226749A1 (en) Method and apparatus for testing a heating system in an SCR exhaust aftertreatment system
DE102014211001A1 (en) Method and device for monitoring a pressure sensor
DE102021107561A1 (en) MOTOR VEHICLE AFTERTREATMENT SYSTEM WITH DOSER
DE102013209134A1 (en) Method and device for detecting an armature stop of an electromechanical actuator
DE102021104051A1 (en) REDUCING DIESEL EMISSION LIQUID (DEF) DEPOSIT IN AN EXHAUST SYSTEM FOR AN ENGINE
DE102013201776A1 (en) Method and device for detecting a defect of an electromechanical actuator