DE102020124104A1

DE102020124104A1 - Zersetzungsrohr für aufgeheizten dosierer

Info

Publication number: DE102020124104A1
Application number: DE102020124104.6A
Authority: DE
Inventors: Madhuri Gandikota; Eduardo Alano; Mahesh Mandiganahalli; Santhosh Channappa; Jeff Prairie
Original assignee: Faurecia Emissions Control Technologies USA LLC
Current assignee: Faurecia Emissions Control Technologies USA LLC
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2021-04-01
Also published as: CN112576345A; CN112576345B; US20210095588A1

Abstract

Eine Fahrzeugabgasanlage weist eine Leitung auf, die einen Abgasströmungsweg definiert, der sich entlang einer Mittelachse erstreckt, und wobei die Leitung eine Dosiereröffnung aufweist. Eine Abgasnachbehandlungskomponente ist stromabwärts der Leitung angeordnet, und mindestens ein Dosierer ist zum Einspritzen von Fluid in die Leitung durch die Dosiereröffnung ausgebildet. Ein Heizelement wärmt das Fluid vor dem Vermischen mit Abgas vor. Ein perforiertes Rohr ist so innerhalb des Abgasströmungsweges angeordnet, dass es das von dem Dosierer eingespritzte Fluid umgibt.

Description

HINTERGRUND
Eine Abgasanlage weist Katalysatorkomponenten zur Reduzierung von Emissionen auf. Die Abgasanlage weist ein Einspritzsystem auf, das ein Dieselabgasfluid (engl. Diesel Exhaust Fluid - DEF) oder ein Reduktionsmittel wie etwa eine Lösung aus Harnstoff und Wasser stromaufwärts eines Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion (engl. Selective Catalytic Reduction - SCR) einspritzt, der zur Reduzierung von NOx-Emissionen verwendet wird. Das Einspritzsystem weist einen Dosierer auf, der das Fluid in den Abgasstrom sprüht. Der Fluidstrahl sollte so weit wie möglich in Ammoniak (NH₃) umgewandelt werden, bevor er den SCR-Katalysator erreicht. Um ultra-niedrige NOx-Emissionen zu gewährleisten, ist eine Dosierung bei niedrigen Temperaturen erforderlich, um die Reduzierung von Emissionen bei einem Kaltstart und bei niedrigen Lastzyklen zu erreichen. Das Dosieren von DEF bei niedrigen Temperaturen stellt ein Problem hinsichtlich der Thermolyse und Ablagerungsbildung dar, da nicht genügend Wärme vorhanden ist.
KURZZUSAMMENFASSUNG
In einer beispielhaften Ausführungsform weist eine Fahrzeugabgasanlage eine Leitung auf, die einen Abgasströmungsweg definiert, der sich entlang einer Mittelachse erstreckt, und wobei die Leitung eine Dosiereröffnung aufweist. Eine Abgasnachbehandlungskomponente ist stromabwärts der Leitung angeordnet, und mindestens ein Dosierer ist so ausgebildet, dass er Fluid durch die Dosiereröffnung in die Leitung einspritzt. Ein Heizelement wärmt das Fluid vor dem Vermischen mit Abgas vor. Ein perforiertes Rohr ist so innerhalb des Abgasströmungsweges angeordnet, dass es das von dem Dosierer eingespritzte Fluid umgibt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorhergehenden ist ein Mischer stromaufwärts der Abgasnachbehandlungskomponente und stromabwärts des perforierten Rohrs angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden weist der Mischer ein äußeres Band auf, das an einer Innenfläche der Leitung befestigt ist, und mehrere Ablenkelemente, die von dem Band gehalten werden.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden weisen die mehreren Ablenkelemente flache Laschen auf, bei denen ein Ende dem Band zugeordnet ist und die sich in einem Winkel relativ zur Mittelachse zu einem freitragenden distalen Ende erstrecken.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden weist das perforierte Rohr mehrere Öffnungen auf, die um die Achse voneinander beabstandet sind.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden erstreckt sich ein stromaufwärtiger Abschnitt des perforierten Rohrs durch die Dosiereröffnung aus der Leitung heraus, und wobei ein stromabwärtiger Abschnitt des perforierten Rohrs die mehreren Öffnungen aufweist, die axial voneinander beabstandet sind und sich zu einem Auslassende des perforierten Rohrs erstrecken.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden ist der Mischer unmittelbar angrenzend an ein Auslassende des perforierten Rohrs angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden spritzt der Dosierer entlang einer Einspritzachse, die parallel zur Mittelachse verläuft.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden spritzt der Dosierer entlang einer Einspritzachse, die nicht parallel zur Mittelachse verläuft.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden ist das perforierte Rohr durch einen Außendurchmesser definiert, der auf einer Länge des perforierten Rohrs konstant bleibt.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden ist das perforierte Rohr durch einen Außendurchmesser definiert, der auf der Länge des perforierten Rohrs variiert.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden umfasst der mindestens eine Dosierer mehrere Dosierer.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden steuert ein Steuerungssystem die Erwärmung des Fluids und/oder das Einspritzen des Fluids auf der Grundlage der Abgastemperatur und/oder des Gegendrucks und/oder der Zeit und/oder des Verschleißes.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist eine Fahrzeugabgasanlage eine Leitung auf, die einen Abgasströmungsweg definiert, der sich entlang eines ersten Abschnitts, der eine erste Mittelachse definiert, und eines zweiten Abschnitts, der eine zweite Mittelachse definiert, erstreckt. Die Leitung weist eine Dosiereröffnung auf. Eine Abgasnachbehandlungskomponente ist mit einem stromabwärtigen Ende der Leitung verbunden, und ein Mischer ist stromaufwärts der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet. Der Mischer weist mehrere Ablenkelemente auf. Mindestens ein Dosierer spritzt DEF durch die Dosiereröffnung und stromaufwärts des Mischers in die Leitung. Ein Heizelement wärmt das DEF vor dem Vermischen mit Abgas vor, und ein perforiertes Rohr ist so innerhalb des Abgasströmungsweges angeordnet, dass es das von dem Dosierer eingespritzte DEF umgibt.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden weist das perforierte Rohr mehrere Öffnungen auf, die um die Achse voneinander beabstandet sind, und wobei sich die mehreren Öffnungen entlang einer Länge des perforierten Rohrs zu einem stromabwärtigen Ende des perforierten Rohrs erstrecken, und wobei der Mischer direkt angrenzend an das stromabwärtige Ende des perforierten Rohrs angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden verläuft die erste Mittelachse nicht parallel zur zweiten Mittelachse, und wobei der Dosierer eine Einspritzachse definiert, die nicht parallel zur ersten Mittelachse und parallel oder nicht parallel zur zweiten Mittelachse verläuft.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden verläuft die erste Mittelachse parallel zur zweiten Mittelachse, und wobei der Dosierer eine Einspritzachse definiert, die parallel oder nicht parallel zur zweiten Mittelachse verläuft.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Einspritzen von DEF in eine Abgasanlagenkomponente Folgendes: Bereitstellen einer Leitung, die einen Abgasströmungsweg definiert, der sich entlang einer Mittelachse erstreckt, wobei die Leitung eine Dosiereröffnung für einen Dosierer aufweist; Anordnen einer Abgasnachbehandlungskomponente stromabwärts der Leitung; Einspritzen von DEF in die Leitung durch die Dosiereröffnung; Vorwärmen des DEF vor dem Vermischen mit Abgas; und Anordnen eines perforierten Rohrs innerhalb des Abgasströmungswegs, so dass es das von dem Dosierer eingespritzte DEF umgibt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorhergehenden umfasst das Verfahren das Anordnen eines Mischers unmittelbar stromabwärts des perforierten Rohrs und unmittelbar stromaufwärts der Abgasnachbehandlungskomponente.
In einer weiteren Ausführungsform einer der vorhergehenden umfasst das Verfahren das Ausbilden des perforierten Rohrs, so dass es mehrere Öffnungen aufweist, die um eine Rohrachse voneinander beabstandet und entlang einer Länge des perforierten Rohrs axial voneinander beabstandet sind.
Diese und weitere Merkmale der vorliegenden Anmeldung werden am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnungen verstanden, die nachfolgend kurz beschrieben sind.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Abgasanlage mit einem Dosierer gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Zersetzungsrohrs.
3 ist eine Seitenansicht eines perforierten Rohrs aus 2.
4 ist eine Endansicht der Ausführungsform aus 2.
5 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform, die verschiedene Einspritzachsen zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform.
7 ist eine schematische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform.
8 ist eine schematische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform.
9 ist ein weiteres Beispiel für ein perforiertes Rohr.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 zeigt eine Fahrzeugabgasanlage 10, die heiße Abgase, die von einem Motor 12 erzeugt werden, durch verschiedene stromaufwärtige Abgasanlagenkomponenten 14 leitet, um wie bekannt Emissionen zu reduzieren und Lärm zu bekämpfen. In einem Ausgestaltungsbeispiel weist die stromaufwärtige Abgasanlagenkomponente 14 mindestens ein Rohr auf, das Motorabgase in eine oder mehrere Abgasnachbehandlungskomponenten leitet. In einem Beispiel umfassen die Abgasnachbehandlungskomponenten einen Dieseloxidationskatalysator (engl. Diesel Oxidation Catalyst - DOC) 16 mit einem Einlass 18 und einem Auslass 20 sowie einen optionalen Dieselpartikelfilter (engl. Diesel Particulate Filter - DPF), der wie bekannt zur Entfernung von Verunreinigungen aus dem Abgas verwendet wird. Stromabwärts des DOC 16 und des optionalen DPF ist ein Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion 22 (engl. Selective Catalytic Reduction - SCR) mit einem Einlass 24 und einem Auslass 26 angeordnet. Der Auslass 26 leitet Abgase zu stromabwärtige Abgasanlagenkomponenten 28. Optional kann die Komponente 22 einen Katalysator umfassen, der so ausgebildet ist, dass er eine selektive katalytische Reduktionsfunktion und eine Partikelfilterfunktion erfüllt. Die verschiedenen stromabwärtigen Abgasanlagenkomponenten 28 können eine oder mehrere der folgenden Komponenten umfassen: Rohre, Filter, Ventile, Katalysatoren, Schalldämpfer usw. Diese stromaufwärtigen 14 und stromabwärtigen 28 Komponenten können je nach Fahrzeuganwendung und verfügbarem Bauraum in verschiedenen unterschiedlichen Ausgestaltungen und Kombinationen angebracht werden.
Ein Mischer 30 ist stromabwärts des Auslasses 20 des DOC 16 oder DPF und stromaufwärts des Einlasses 24 des SCR-Katalysators 22 angeordnet. Der stromaufwärtige Katalysator und der stromabwärtige Katalysator können z.B. in Reihe oder parallelgeschaltet sein. Der Mischer 30 wird dazu verwendet, das Vermischen des Abgases zu vereinfachen.
Ein Einspritzsystem 32 wird dazu verwendet, ein Reduktionsmittel, wie etwa Dieselabgasfluid (engl. Diesel Exhaust Fluid - DEF), stromaufwärts des SCR-Katalysators 22 in den Abgasstrom einzuspritzen, so dass der Mischer 30 das DEF und Abgas gründlich miteinander vermischen kann. Das Einspritzsystem 32 weist eine Fluidzufuhr 34, einen Dosierer 36 und eine Steuereinrichtung 38 auf, die das Einspritzen des Fluids wie bekannt steuert. Der Dosierer 36 spritzt das DEF stromaufwärts des Mischers 30 ein. In einem Beispiel weist der Mischer 30 ein äußeres Band 40 mit einem stromaufwärtigen Ende 42, einem stromabwärtigen Ende 44 und mehreren Ablenkelementen 46 (2) auf, um ein Gemisch aus Motorabgas und DEF zum SCR-Katalysator 22 zu leiten.
Die Bereitstellung ultra-niedriger NOx-Emissionen erfordert eine Dosierung bei niedrigen Temperaturen, um das Denoxieren beim Kaltstart und bei niedrigen Lastspielen anzugehen. Das Dosieren von DEF bei niedrigen Temperaturen wirft Thermolyse- und Ablagerungsprobleme auf, da gewöhnlich nicht genügend Wärme aus dem Abgas vorhanden ist, um die Ablagerungen zu handhaben. Um diese Probleme anzugehen, erwärmt das Einspritzsystem 32 das DEF vor dem Eintritt in den Mischer 30, was für eine schnellere Zerstäubung und bessere Vermischung sorgt, und weist zusätzlich eine Strömungsumlenkvorrichtung, wie etwa ein perforiertes Rohr 48 auf, das um den eingespritzten DEF-Strahl herum angeordnet ist, um die Strahlumlenkung zu minimieren und die Vermischung weiter zu erleichtern. Durch die Verwendung dieser Ausgestaltung zum Dosieren und Vermischen wird der insgesamt benötigte Bauraum reduziert, ist eine geringere thermische Trägheit gewährleistet und liegt eine schnellere Umwandlung in Ammoniak vor, während gleichzeitig eine gleichmäßigere Verteilung auf einer stromaufwärtigen Fläche des SCR-Katalysators 22 bereitgestellt wird.
In einem in 2 offenbarten Beispiel weist die Fahrzeugabgasanlage 10 eine Leitung/ein Zersetzungsrohr 50 auf, die/das einen Abgasströmungsweg definiert, der sich entlang eines ersten Abschnitts 52, der eine erste Mittelachse A1 definiert, und eines zweiten Abschnitts 54, der eine zweite Mittelachse A2 definiert, erstreckt. Das Zersetzungsrohr 50 kann ein Rohr oder ein Schlauch mit einem beliebigen Querschnitt umfassen. Das Zersetzungsrohr 50 weist eine Dosiereröffnung 56 auf, durch die der Dosierer 36 das DEF einspritzt. Die Abgasnachbehandlungskomponente, z.B. der SCR-Katalysator 22, ist mit einem stromabwärtigen Ende 58 des Zersetzungsrohrs 50 verbunden. In einem Beispiel ist eine perforierte Platte 62 unmittelbar stromaufwärts der stromaufwärtigen Stirnfläche des Katalysators angeordnet, um die Vermischung weiter zu verbessern. Der Mischer 30 ist stromaufwärts der perforierten Platte 62 und des SCR-Katalysators 22 angeordnet, und der Dosierer 36 ist so angeordnet, dass er stromaufwärts des Mischers 30 DEF in das Zersetzungsrohr 50 einspritzt. Ein Heizelement 60 (1) ist dem Dosierer 36 zugeordnet und wird zum Vorwärmen des DEF vor dem Vermischen mit Abgas verwendet. Es kann jede Art von Heizelement 60, das zur Erwärmung von DEF geeignet ist, verwendet werden. Das Vorwärmen des DEF erfolgt im Dosierer 36, bevor das DEF in die Abgasanlage dosiert wird. Das erwärmte DEF kann in Form einer Flüssigkeit, eines Gases oder einer Mischung aus beidem vorliegen. Das perforierte Rohr 48 ist so innerhalb des Abgasströmungsweges angeordnet, dass es das von dem Dosierer 36 eingespritzte DEF umgibt (5).
Das perforierte Rohr 48 definiert eine Rohrmittelachse P, wie in 3 dargestellt, und weist mehrere Öffnungen 70 auf, die sich durch eine Wanddicke des Rohrs 48 erstrecken. Die Öffnungen 70 sind um die Rohrmittelachse P voneinander beabstandet. Die Öffnungen 70 erstrecken sich auch entlang einer Länge des perforierten Rohrs 48 zu einem stromabwärtigen Ende 72 des perforierten Rohrs 48. In einem Beispiel gibt es im stromabwärtigen Ende 72 eine größere Anzahl von Öffnungen als im stromaufwärtigen Ende 74 des perforierten Rohrs 48. In einem Beispiel erstreckt sich ein Abschnitt 64 des stromaufwärtigen Endes 74 des Rohrs 48 aus dem Zersetzungsrohr 50 heraus. Dieser Abschnitt hat keine Öffnungen 70.
In einem Beispiel ist der Mischer 30 direkt angrenzend an das stromabwärtige Ende 72 des perforierten Rohrs 48 angeordnet. In anderen Beispielen ist der Mischer 30 möglicherweise nicht erforderlich; der Mischer 30 wird jedoch bevorzugt, da das Vermischen von Fluid und Abgas über den Querschnitt des Zersetzungsrohrs 50 gleichmäßiger ist. Wie oben erläutert, weist der Mischer 30 in einem Ausgestaltungsbeispiel ein äußeres Band 40 mit einem stromaufwärtigen Ende 42, einem stromabwärtigen Ende 44 und mehreren Ablenkelementen 46 auf, wie in 2 bis 3 gezeigt. Das äußere Band 40 ist am Zersetzungsrohr 50 befestigt, und gerade Elemente 78 (4) erstrecken sich über den von dem Band 40 umgebenen Strömungsweg. Die Ablenkelemente 76 umfassen flache Laschen, bei denen ein Ende an den geraden Gliedern 78 des Bandes 40 befestigt ist und die sich in einem Winkel relativ zur Achse A2 zu einem freitragenden distalen Ende 80 erstrecken. Die Laschen können in vielen verschiedenen Winkeln relativ zueinander ausgerichtet sein. Die Mischerausgestaltung ist nur ein Beispiel für einen Mischer, der stromabwärts des perforierten Rohrs 48 verwendet werden kann, und es können auch andere Arten von Mischelementen, Umlenkplatten und/oder Mischplatten verwendet werden.
Wie in 5 gezeigt, definiert der Dosierer 36 eine Einspritzachse I, die parallel zur zweiten Mittelachse A2 verläuft, oder eine Einspritzachse I', die nicht parallel zur zweiten Mittelachse A2 verläuft. In dem in 2 gezeigten Beispiel verläuft der erste Abschnitt 52 des Zersetzungsrohrs 50 mit der ersten Mittelachse A1 nicht parallel zum zweiten Abschnitt 54 des Zersetzungsrohrs 50 mit der zweiten Mittelachse A2. In einem Beispiel ist der erste Abschnitt 52 im Allgemeinen um 120 Grad relativ zum zweiten Abschnitt 54 ausgerichtet; es könnten jedoch auch andere Winkelausgestaltungen verwendet werden. Ferner verläuft in diesem Beispiel die Einspritzachse I nicht parallel zur ersten Mittelachse A1 und parallel zur zweiten Mittelachse A2; die Einspritzachse könnte jedoch auch in einem Winkel relativ zur Achse, d.h. nicht parallel zur Achse, liegen. Optional könnte der Winkel der Rohrbiegung von einem geraden Rohr (7), bei dem die erste Achse A1 und die zweite Achse A2 konzentrisch sind, bis hin zu einem umgebogenen Rohr (8), bei dem die erste Achse A1 und die zweite Achse A1 parallel und voneinander beabstandet sind, betragen.
In einem Beispiel ist das perforierte Rohr 48 durch einen Außendurchmesser definiert, der auf einer Länge des perforierten Rohrs 48 konstant bleibt, wie in 3 gezeigt. In einem anderen Beispiel ist das perforierte Rohr 48 durch einen Außendurchmesser definiert, der auf einer Länge des perforierten Rohrs 48 variiert, wie in 9 gezeigt. Der Durchmesser und/oder die Querschnittsfläche kann eine beliebige Form haben und z.B. kreisförmig, oval, elliptisch, polygonal, konisch usw. sein, und kann je nach Bedarf über die Länge variieren.
6 zeigt ein Beispiel, bei dem es mehrere Dosierer gibt 36. Die Dosierer 36 können vom gleichen Typ oder unterschiedlichen Typs sein. Darüber hinaus kann es sich bei den Dosierern 36 um eine beliebige Kombination von aufgeheizten und nicht aufgeheizten Dosierern handeln.
Ein Steuerungssystem umfasst die Steuereinrichtung 38, die das Erwärmen des DEF und/oder das Einspritzen des DEF auf der Grundlage der Abgastemperatur und/oder des Gegendrucks und/oder der Zeit und/oder des Verschleißes steuert. Zusätzlich gibt es mehrere Sensoren 80, die z.B. zur Bestimmung von Temperatur, Durchflussraten, Rate der Ablagerungsbildung und Verschleiß verwendet werden können.
In einem Beispiel kann das Rohr aus Stahl oder einem anderen ähnlichen Material bestehen und/oder variable Materialeigenschaften haben. Das Rohr kann auch ein doppelwandiges Rohr umfassen. Je nach Bedarf können auch zusätzliche Mischelemente wie Umlenkbleche und/oder perforierte Platten verwendet werden. Bei Bedarf kann den Mischelementen auch eine Wärme- oder Hydrolysesperre hinzugefügt werden.
Wie oben erläutert, wird der SCR-Katalysator 22 zur Reduzierung von NOx-Emissionen durch Verwendung von NH3 als katalytisches Reduktionsmittel verwendet. Das Einspritzsystem 32 spritzt NH3 als erwärmtes DEF-Fluid ein. Die katalytische Reduktion basiert auf der Zersetzung von Ammoniak und der SCR-Aktivierung. Es ist schwierig, dass diese beiden Vorgänge bei niedrigeren Temperaturen stattfinden. Der erste Schritt bei der Ammoniakzersetzung ist die Verdampfung des Wassers im DEF-Fluid, ein Prozess, der Thermolyse genannt wird. Während des Mischprozesses nimmt das DEF-Fluid diese Energie aus der Abgaswärme auf; bei niedrigeren Temperaturen, da das Abgas nicht genügend Energie hat, verdampft jedoch das Wasser nicht vollständig, was zu einer Zunahme der Ablagerungsbildung führt.
Das vorliegende Einspritzsystem 32 kann DEF-Fluid bei niedrigeren Temperaturen dosieren, da die Vorerwärmung des DEF dazu beiträgt, das DEF zu Partikeln mit kleinerem Durchmesser zu zerstäuben. Dadurch wird die Wärmeübertragung von dem Abgas auf die Tröpfchen erhöht, was zu einer schnelleren Zersetzung führt. Die Ablenkvorrichtung/das perforierte Rohr 48 wird an der Stelle der Strahleinspritzung hinzugefügt, um sicherzustellen, dass der Abgasstrom die bereits feinen Partikel des DEF nicht zu einer Wand des Zersetzungsrohrs 50 ablenkt. Dieses perforierte Rohr 48 erzeugt auch einen feineren Mischbereich für das DEF mit dem Abgas. Optional kann eine stromaufwärtige Mischvorrichtung verwendet werden, um das Vermischen des DEF mit dem Abgas weiter zu verbessern. Darüber hinaus kann der durch das Zersetzungsrohr erhitzte Dosiermischer in verschiedenen Strukturen eingesetzt werden, bei denen die Vermischung in Fallrohren innerhalb einer kurzen Entfernung erforderlich ist. Beispiele für diese Strukturen sind z.B. ein Light-Off-SCR in einer motorraumnahen Position, ein motornaher Light-Off-DOC in einer Motorraumposition oder eine Doppel-Dosier-Doppel-SCR-Ausgestaltung.
Auch wenn eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart wurde, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass bestimmte Änderungen in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen. Aus diesem Grund sollten die folgenden Ansprüche geprüft werden, um den tatsächlichen Umfang und Inhalt der vorliegenden Erfindung zu ermitteln.

Claims

Fahrzeugabgasanlage, die Folgendes aufweist: eine Leitung, die einen Abgasströmungsweg definiert, der sich entlang einer Mittelachse erstreckt, wobei die Leitung eine Dosiereröffnung aufweist; eine Abgasnachbehandlungskomponente, die stromabwärts der Leitung angeordnet ist; mindestens einen Dosierer zum Einspritzen von Fluid in die Leitung durch die Dosiereröffnung; ein Heizelement zum Vorwärmen des Fluids vor dem Vermischen mit Abgas; und ein perforiertes Rohr, das so innerhalb des Abgasströmungsweges angeordnet ist, dass es das von dem Dosierer eingespritzte Fluid umgibt.
Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 1, mit einem Mischer, der stromaufwärts der Abgasnachbehandlungskomponente und stromabwärts des perforierten Rohrs angeordnet ist.
Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 2, wobei der Mischer ein äußeres Band, das an einer Innenfläche der Leitung befestigt ist, und mehrere Ablenkelemente umfasst, die von dem Band gehalten werden.
Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 3, wobei die mehreren Ablenkelemente flache Laschen umfassen, bei denen ein Ende dem Band zugeordnet ist und die sich in einem Winkel relativ zur Mittelachse zu einem freitragenden distalen Ende erstrecken.
Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das perforierte Rohr mehrere Öffnungen aufweist, die um die Achse voneinander beabstandet sind.
Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 5, wobei sich ein stromaufwärtiger Abschnitt des perforierten Rohrs durch die Dosiereröffnung aus der Leitung heraus erstreckt und wobei ein stromabwärtiger Abschnitt des perforierten Rohrs die mehreren Öffnungen aufweist, die axial voneinander beabstandet sind und sich zu einem Auslassende des perforierten Rohrs erstrecken.
Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Mischer unmittelbar angrenzend an ein Auslassende des perforierten Rohrs angeordnet ist.
Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Dosierer entlang einer Einspritzachse einspritzt, die parallel zur Mittelachse verläuft.
Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei der Dosierer entlang einer Einspritzachse einspritzt, die nicht parallel zur Mittelachse verläuft.
Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das perforierte Rohr durch einen Außendurchmesser definiert ist, der auf einer Länge des perforierten Rohrs konstant bleibt.
Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das perforierte Rohr durch einen Außendurchmesser definiert ist, der auf einer Länge des perforierten Rohrs variiert.
Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der mindestens eine Dosierer mehrere Dosierer umfasst.
Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einem Steuerungssystem, das die Erwärmung des Fluids und/oder das Einspritzen des Fluids auf der Grundlage der Abgastemperatur und/oder des Gegendrucks und/oder der Zeit und/oder des Verschleißes steuert.
Fahrzeugabgasanlage, die Folgendes aufweist: eine Leitung, die einen Abgasströmungsweg definiert, der sich entlang eines ersten Abschnitts, der eine erste Mittelachse definiert, und eines zweiten Abschnitts, der eine zweite Mittelachse definiert, erstreckt, und wobei die Leitung eine Dosiereröffnung aufweist; eine Abgasnachbehandlungskomponente, die mit einem stromabwärtigen Ende der Leitung verbunden ist; einen Mischer, der stromaufwärts der Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet ist, wobei der Mischer mehrere Ablenkelemente aufweist; mindestens einen Dosierer zum Einspritzen von DEF in die Leitung durch die Dosiereröffnung und stromaufwärts des Mischers; ein Heizelement zum Vorwärmen des DEF vor dem Vermischen mit Abgas; und ein perforiertes Rohr, das so innerhalb des Abgasströmungsweges angeordnet ist, dass es das von dem Dosierer eingespritzte DEF umgibt.
Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 14, wobei das perforierte Rohr mehrere Öffnungen aufweist, die um die Achse voneinander beabstandet sind, und wobei sich die mehreren Öffnungen entlang einer Länge des perforierten Rohrs zu einem stromabwärtigen Ende des perforierten Rohrs erstrecken und wobei der Mischer direkt angrenzend an das stromabwärtige Ende des perforierten Rohrs angeordnet ist.
Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 14 oder 15, wobei die erste Mittelachse nicht parallel zur zweiten Mittelachse verläuft und wobei der Dosierer eine Einspritzachse definiert, die nicht parallel zur ersten Mittelachse und parallel oder nicht parallel zur zweiten Mittelachse verläuft.
Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die erste Mittelachse parallel zur zweiten Mittelachse verläuft und wobei der Dosierer eine Einspritzachse definiert, die parallel oder nicht parallel zur zweiten Mittelachse verläuft.
Verfahren zum Einspritzen von DEF in eine Abgasanlagenkomponente, das folgende Schritte umfasst: Bereitstellen einer Leitung, die einen Abgasströmungsweg definiert, der sich entlang einer Mittelachse erstreckt, wobei die Leitung eine Dosiereröffnung für einen Dosierer aufweist; Anordnen einer Abgasnachbehandlungskomponente stromabwärts der Leitung; Einspritzen von DEF in die Leitung durch die Dosiereröffnung; Vorwärmen des DEF vor dem Vermischen mit Abgas; und Anordnen eines perforierten Rohrs innerhalb des Abgasströmungsweges so, dass es das von dem Dosierer eingespritzte DEF umgibt.
Verfahren nach Anspruch 18, das das Anordnen eines Mischers unmittelbar stromabwärts des perforierten Rohrs und unmittelbar stromaufwärts der Abgasnachbehandlungskomponente umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, das das Ausbilden des perforierten Rohrs derart umfasst, dass es mehrere Öffnungen aufweist, die um eine Rohrachse voneinander beabstandet und entlang einer Länge des perforierten Rohrs axial voneinander beabstandet sind.