DE102020131428A1 - Evaporator module and exhaust aftertreatment system with such a module - Google Patents

Evaporator module and exhaust aftertreatment system with such a module Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verdampfermodul für ein Abgasnachbehandlungssystem für ein Fahrzeug.
Das Modul umfasst eine Einspritzdüsenabschirmkappe (28), eine Strömungsleiteinrichtung (24), einen Mischer (22), eine Verdampfungskammer (16) und mehrere Abstandshalterarme (36). Der Mischer (22) ist in der Verdampfungskammer (16) an einem stromaufwärtigen Ende der Verdampfungskammer angeordnet. Jeder der mehreren Abstandshalterarme (36) ist an einem ersten Ende an dem stromaufwärtigen Ende der Verdampfungskammer (16) befestigt und ist an einem zweiten Ende an der Einspritzdüsenabschirmkappe (28) befestigt, sodass die Einspritzdüsenabschirmkappe in einem Abstand von dem Mischer (22) fixiert ist. Die Strömungsleiteinrichtung (24) ist an der Einspritzdüsenabschirmkappe (28) so befestigt, dass die Strömungsleiteinrichtung (24) zwischen dem Mischer (22) und der Einspritzdüsenabschirmkappe (28) in einem vorgegebenen Abstand von dem Mischer (22) angeordnet ist.
Die Offenbarung betrifft auch ein Abgasnachbehandlungssystem mit einem solchen Modul. Die Offenbarung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einem solchen Abgasnachbehandlungssystem.

Figure DE102020131428A1_0000
The present disclosure relates to an evaporator module for an exhaust gas aftertreatment system for a vehicle.
The module comprises an injection nozzle shield cap (28), a flow guide device (24), a mixer (22), an evaporation chamber (16) and a plurality of spacer arms (36). The mixer (22) is arranged in the evaporation chamber (16) at an upstream end of the evaporation chamber. Each of the plurality of spacer arms (36) is attached at a first end to the upstream end of the evaporation chamber (16) and is attached at a second end to the injector shield cap (28) so that the injector shield cap is fixed at a distance from the mixer (22) . The flow guide device (24) is attached to the injection nozzle shield cap (28) in such a way that the flow guide device (24) is arranged between the mixer (22) and the injection nozzle shield cap (28) at a predetermined distance from the mixer (22).
The disclosure also relates to an exhaust gas aftertreatment system with such a module. The disclosure also relates to a vehicle with such an exhaust gas aftertreatment system.
Figure DE102020131428A1_0000

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Modul für ein Abgasnachbehandlungssystem für ein Fahrzeug sowie ein Abgasnachbehandlungssystem mit einem solchen Modul. Die Offenbarung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einem solchen Abgasnachbehandlungssystem.The present disclosure relates to a module for an exhaust gas aftertreatment system for a vehicle and an exhaust gas aftertreatment system with such a module. The disclosure also relates to a vehicle with such an exhaust gas aftertreatment system.

Hintergrundbackground

Abgasnormen für Kraftfahrzeuge werden immer strenger. Solche Normen definieren typischerweise maximale Emissionspegel für eine Reihe von Auspuffendrohrschadstoffen einschließlich Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC), Stickoxide (NOx) und Feinstaub (PM). Um die Anforderungen der derzeitigen und mutmaßlicher zukünftiger Normen zu erfüllen, müssen Fahrzeuge mit Emissionsminderungstechnologien ausgerüstet werden.Emissions standards for motor vehicles are becoming increasingly strict. Such standards typically define maximum emission levels for a range of tailpipe pollutants including carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NO x ) and particulate matter (PM). In order to meet the requirements of current and presumed future standards, vehicles must be equipped with emission reduction technologies.

Die selektive katalytische Reduktion (SCR) ist eine wirksame Technologie, um Auspuffendrohr-Stickoxid (NOx)-Emissionen zu verringern. Sie beinhaltet das Hinzufügen eines Reduktionsmittels wie etwa Ammoniak zu dem Fahrzeugabgasstrom. Das Reduktionsmittel reduziert mit Hilfe eines Katalysators NOx in dem Abgasstrom zu Stickstoffgas (N2) und Wasser. Bei praktischen Anwendungen in Kraftfahrzeugen wird als Reduktionsmittel eine wässrige Harnstofflösung verwendet und diese Harnstofflösung wird in dem heißen Abgasstrom zu Ammoniak und Kohlendioxid zersetzt.Selective Catalytic Reduction (SCR) is an effective technology to reduce tailpipe nitrogen oxide (NO x ) emissions. It involves adding a reducing agent such as ammonia to the vehicle exhaust stream. The reducing agent uses a catalyst to reduce NO x in the exhaust gas stream to nitrogen gas (N 2 ) and water. In practical applications in motor vehicles, an aqueous urea solution is used as the reducing agent, and this urea solution is decomposed in the hot exhaust gas stream to form ammonia and carbon dioxide.

Es ist wünschenswert, durch Verwenden von ausschließlich SCR im Wesentlichen alles NOx aus dem Abgasstrom entfernen zu können. Hierbei gibt es jedoch Schwierigkeiten. Um die zum Reduzieren im Wesentlichen des gesamten NOx erforderlichen Ammoniakmengen zu erzeugen, müssen große Mengen Harnstofflösung in den Abgasstrom eingespritzt werden. Um eingespritzten Harnstoff verwenden und eine NOx-Emission mit hoher Effizienz über die SCR reduzieren zu können, ist eine wirksame Reduktionsmittelverteilung in dem Abgasstrom essentiell. Eine ungleichförmige Verteilung kann zur Ablagerung von Harnstoff und Harnstoffabbauprodukten auf Oberflächen stromabwärts des Einspritzortes führen. In manchen Fällen kann es erforderlich sein, das Nachbehandlungssystem zu zerlegen, um solche Ablagerungen zu entfernen. Darüber hinaus muss, falls das Reduktionsmittel nicht gleichmäßig über den SCR-Katalysator verteilt wird, der Katalysator eventuell auf den maximalen Reduktionsmittelstrom ausgelegt werden, was bedeutet, dass manche Katalysatoren überdimensioniert sein werden, was unter Umweltgesichtspunkten und in wirtschaftlicher Hinsicht verschwenderisch ist. Alternativ muss Harnstoff im Überschuss eingespritzt werden, um alle Katalysatoren vollständig mit Reduktionsmittel zu versorgen. Dieser Überschuss an Harnstoff wird die Verwendung eines größeren Ammoniakschlupfkatalysators erfordern, um Auspuffendrohr-Ammoniakemissionen zu vermeiden.It is desirable to be able to remove substantially all of the NO x from the exhaust stream by using only SCR. However, there are difficulties with this. In order to produce the amounts of ammonia required to reduce substantially all of the NO x , large amounts of urea solution must be injected into the exhaust gas stream. In order to be able to use injected urea and to be able to reduce NO x emissions with high efficiency via the SCR, an effective reducing agent distribution in the exhaust gas flow is essential. Uneven distribution can lead to the deposition of urea and urea degradation products on surfaces downstream of the injection site. In some cases it may be necessary to disassemble the aftertreatment system to remove such deposits. In addition, if the reducing agent is not evenly distributed over the SCR catalytic converter, the catalytic converter may have to be designed for the maximum reducing agent flow, which means that some catalytic converters will be oversized, which is wasteful from an environmental point of view and from an economic point of view. Alternatively, excess urea must be injected in order to fully supply all catalytic converters with reducing agent. This excess urea will require the use of a larger ammonia slip catalyst to avoid tailpipe ammonia emissions.

Es ist bekannt, in dem Abgasnachbehandlungssystem stromabwärts einer Reduktionsmitteleinspritzdüse einen Mischer vorzusehen. Der Mischer erzeugt eine Rotation der Abgase und stellt für jedes gegebene Volumen einer Verdampfungskammer eine verbesserte Verteilung des Reduktionsmittels in dem Abgas bereit. Weitere Einrichtungen zum Leiten des Stroms von Abgasen können ebenfalls in dem Nachbehandlungssystem angeordnet sein, um mit dem Mischer zusammenzuwirken und eine verbesserte Reduktionsmittelverteilung in dem Abgasstrom zu liefern.It is known to provide a mixer downstream of a reducing agent injection nozzle in the exhaust gas aftertreatment system. The mixer produces a rotation of the exhaust gases and provides an improved distribution of the reducing agent in the exhaust gas for any given volume of an evaporation chamber. Further means for directing the flow of exhaust gases can also be arranged in the aftertreatment system to cooperate with the mixer and provide improved reductant distribution in the exhaust gas flow.

Es verbleibt ein Bedürfnis nach Abgasnachbehandlungssystemen, die eine verbesserte Reduktionsmittelverteilung in dem Abgasstrom bieten.There remains a need for exhaust aftertreatment systems that provide improved reductant distribution in the exhaust stream.

Kurzfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben eine Reihe von Nachteilen in Lösungen des Standes der Technik zum Erzielen einer guten Reduktionsmittelverteilung in dem Abgasstrom festgestellt. Systeme, die einen Mischer und eine Strömungsleiteinrichtung verwenden, können eine gute Verteilung liefern, wenn die verschiedenen Bauteile optimal in Bezug aufeinander angeordnet sind. Jedoch können kleine Unterschiede in der räumlichen Anordnung der Bauteile eine beträchtliche Verschlechterung der Leistung des Systems verursachen. Beispielsweise kann eine Abweichung von einigen wenigen Millimetern in dem Abstand zwischen einer Strömungsleiteinrichtung und dem Mischer die Reduktionsmittelmenge, die ohne eine Ablagerung zu verursachen in das System dosiert werden kann, um bis zu 25 % verringern.The inventors of the present invention have found a number of disadvantages in prior art solutions for achieving good reducing agent distribution in the exhaust gas stream. Systems that use a mixer and flow guide can provide good distribution when the various components are optimally positioned with respect to one another. However, small differences in the spatial arrangement of the components can cause significant degradation in the performance of the system. For example, a deviation of a few millimeters in the distance between a flow guide device and the mixer can reduce the amount of reducing agent that can be metered into the system without causing a deposit by up to 25%.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Systemen sind der Mischer und die Strömungsleiteinrichtung an separate, in Nachbarschaft zueinander befindliche Teile geschweißt. Die Toleranzkette zwischen dem Mischer und der Leitplatte ist lang, was die Fähigkeit beeinträchtigt, die räumliche Anordnung dieser Bauteile genau zu kontrollieren, beispielsweise hinsichtlich des Abstands zwischen den Bauteilen und/oder der Ausrichtung der Bauteile. Nach einem Zusammenbau des Nachbehandlungssystems sind die Bauteile in einem verborgenen Raum eingeschlossen, was die Möglichkeit des Überprüfens der räumlichen Anordnung der Bauteile in Bezug aufeinander und/oder des Korrigierens der räumlichen Anordnung beschränkt, falls sich herausstellt, dass sie übermäßig abweicht.In systems known from the prior art, the mixer and the flow guide device are welded to separate parts located in the vicinity of one another. The chain of tolerances between the mixer and the guide plate is long, which impairs the ability to precisely control the spatial arrangement of these components, for example with regard to the distance between the components and / or the alignment of the components. After assembly of the aftertreatment system, the components are enclosed in a hidden space, which limits the possibility of checking the spatial arrangement of the components with respect to one another and / or correcting the spatial arrangement if it is found to be unduly deviated.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, zumindest einige der vorstehend beschriebenen Nachteile zu beseitigen oder zu verringern. Insbesondere wäre es wünschenswert, eine Einrichtung zur Verteilung von Reduktionsmittel in dem Abgasstrom zu ermöglichen, die eine durchweg gute Verteilung liefert und einfach überprüft werden kann.It is therefore an object of the present invention to obviate or mitigate at least some of the disadvantages described above. In particular, it would be desirable to provide a device for distributing reducing agent in the exhaust gas flow, which provides a consistently good distribution and can be easily checked.

Diese Ziele werden durch das Modul für ein Abgasnachbehandlungssystem gemäß den beigefügten Patentansprüchen erreicht. Das Abgasnachbehandlungssystem ist vorzugsweise für ein Fahrzeug gedacht. Das Modul umfasst: eine Einspritzdüsenabschirmkappe, eine Strömungsleiteinrichtung, einen Mischer, eine Verdampfungskammer und mehrere Abstandshalterarme. Der Mischer ist in der Verdampfungskammer an einem Ende der Verdampfungskammer angeordnet. Jeder der mehreren Abstandshalterarme ist an einem ersten Ende an dem Ende der Verdampfungskammer befestigt und ist an einem zweiten Ende an der Einspritzdüsenabschirmkappe befestigt, sodass die Einspritzdüsenabschirmkappe in einem Abstand von dem Mischer fixiert ist. Die Strömungsleiteinrichtung ist an der Einspritzdüsenabschirmkappe so befestigt, dass die Strömungsleiteinrichtung in einem vorbestimmten Abstand von dem Mischer zwischen dem Mischer und der Einspritzdüsenabschirmkappe angeordnet ist.These objects are achieved by the module for an exhaust gas aftertreatment system according to the attached patent claims. The exhaust aftertreatment system is preferably intended for a vehicle. The module includes: an injector shield cap, a flow guide, a mixer, a vaporization chamber, and a plurality of spacer arms. The mixer is arranged in the evaporation chamber at one end of the evaporation chamber. Each of the plurality of spacer arms is attached to the end of the vaporization chamber at a first end and is attached to the injector shield cap at a second end such that the injector shield cap is fixed at a distance from the mixer. The flow guide device is attached to the injection nozzle shielding cap in such a way that the flow guide device is arranged at a predetermined distance from the mixer between the mixer and the injection nozzle shield cap.

Ein solches Modul kann die Leistungsschwankung innerhalb des Systems verringern durch Sicherstellen eines optimalen und höchst reproduzierbaren Abstands zwischen dem Mischer und der Strömungsleiteinrichtung. Dies erfolgt durch Gewährleisten, dass die Toleranzkette zwischen dem Mischer und der Strömungsleiteinrichtung verringert wird, und durch Ermöglichen, dass die relative räumliche Anordnung des Mischers und der Strömungsleiteinrichtung während des Zusammenbaus kontrolliert werden kann. Eine Überprüfung der räumlichen Anordnung des Mischers und der Strömungsleiteinrichtung in Bezug aufeinander kann einfacher werden, da eine Anordnung in dem relativ zugänglichen Modul vor einer Einführung der Einheit in den verborgenen Raum des Abgasnachbehandlungssystems überprüft werden kann. Such a module can reduce the power fluctuation within the system by ensuring an optimal and highly reproducible distance between the mixer and the flow guide device. This is done by ensuring that the chain of tolerances between the mixer and the flow directing device is reduced and by allowing the relative spatial arrangement of the mixer and the flow directing device to be controlled during assembly. A check of the spatial arrangement of the mixer and the flow guide device in relation to one another can become easier, since an arrangement in the relatively accessible module can be checked before the unit is introduced into the hidden space of the exhaust gas aftertreatment system.

Der Mischer, die Strömungsleiteinrichtung und die Einspritzdüsenabschirmkappe können jeweils koaxial zur Verdampfungskammer angeordnet sein. Das Modul erlaubt eine reproduzierbar hervorragende Koaxialität zwischen diesen Bauteilen, was weiter zur Sicherstellung guter und höchst reproduzierbarer Leistung beiträgt.The mixer, the flow guide device and the injection nozzle shielding cap can each be arranged coaxially to the evaporation chamber. The module allows a reproducibly excellent coaxiality between these components, which further contributes to ensuring good and highly reproducible performance.

Der Mischer, die Strömungsleiteinrichtung und die Einspritzdüsenabschirmkappe können jeweils normal zu einer Längsachse der Verdampfungskammer angeordnet sein. Das Modul erlaubt eine reproduzierbar hervorragende Kollinearität zwischen diesen Bauteilen, was weiter zur Sicherstellung guter und höchst reproduzierbarer Leistung beiträgt.The mixer, the flow guide device and the injection nozzle shielding cap can each be arranged normal to a longitudinal axis of the evaporation chamber. The module allows a reproducibly excellent collinearity between these components, which further contributes to ensuring good and highly reproducible performance.

Die mehreren Abstandshalterarme können integral mit der Verdampfungskammer gefertigt werden. Dies führt zu einer einfachen und robusten Art der Bereitstellung von an der Verdampfungskammer befestigten Abstandshalterarmen. Alternativ oder zusätzlich können die Abstandshalterarme getrennt von der Verdampfungskammer hergestellt werden. Solche Abstandshalterarme können am Ende der Verdampfungskammer befestigt werden. Dies stellt eine materialeffektive Möglichkeit der Bereitstellung einer Verdampfungskammer mit Abstandshalterarmen dar.The multiple spacer arms can be made integral with the vaporization chamber. This leads to a simple and robust way of providing spacer arms attached to the evaporation chamber. Alternatively or additionally, the spacer arms can be manufactured separately from the evaporation chamber. Such spacer arms can be attached to the end of the evaporation chamber. This represents a material-effective way of providing an evaporation chamber with spacer arms.

Die mehreren Abstandshalterarme können aus drei bis fünf Abstandshalterarmen bestehen. Die Abstandshalterarme können gleichmäßig um einen Umfang der Verdampfungskammer herum verteilt sein. Jeder der mehreren Abstandshalterarme kann eine Breite von weniger als 5 % des Umfangs der Verdampfungskammer haben, vorzugsweise weniger als 2 %. Dies hilft dabei sicherzustellen, dass die Abstandshalterarme den Strom von Abgasen im Betrieb nicht über Gebühr behindern.The multiple spacer arms can consist of three to five spacer arms. The spacer arms can be evenly distributed around a circumference of the evaporation chamber. Each of the plurality of spacer arms can have a width of less than 5% of the circumference of the evaporation chamber, preferably less than 2%. This helps ensure that the spacer arms do not unduly obstruct the flow of exhaust gases during operation.

Die Strömungsleiteinrichtung kann an dem Mischer befestigt sein. Dies kann die Robustheit des Moduls weiter erhöhen. Die Strömungsleiteinrichtung kann an dem Mischer unter Verwendung von Fixierlaschen befestigt sein, beispielsweise drei gleichmäßig beabstandete Fixierlaschen.The flow guide device can be attached to the mixer. This can further increase the robustness of the module. The flow guide device can be attached to the mixer using fixing lugs, for example three evenly spaced fixing lugs.

Die Strömungsleiteinrichtung kann an der Einspritzdüsenabschirmkappe unter Verwendung von Abstandshalterlaschen befestigt sein. Die Abstandshalterlaschen können integral mit der Strömungsleiteinrichtung hergestellt sein. Zum Beispiel kann die Strömungsleiteinrichtung an der Einspritzdüsenabschirmkappe unter Verwendung von drei bis fünf Abstandshalterlaschen befestigt sein.The flow guide may be attached to the injector shield cap using spacer tabs. The spacer tabs can be manufactured integrally with the flow guide device. For example, the flow guide may be attached to the injector shield cap using three to five spacer tabs.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Ziele der Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung eines Moduls gemäß den beigefügten Patentansprüchen erreicht. Das Verfahren betrifft eine Herstellung eines Moduls für ein Abgasnachbehandlungssystem wie hierin offenbart. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte.According to a further aspect of the invention, the objects of the invention are achieved by a method of manufacturing a module according to the appended claims. The method relates to a production of a module for an exhaust gas aftertreatment system as disclosed herein. The procedure consists of the following steps.

Es wird eine erste Einheit bereitgestellt, die eine Verdampfungskammer, einen in der Verdampfungskammer an einem Ende der Verdampfungskammer angeordneten Mischer und mehrere Abstandshalterarme umfasst. Jeder der mehreren Abstandshalterarme ist an einem ersten Ende an dem Ende der Verdampfungskammer befestigt und erstreckt sich von dem Ende der Verdampfungskammer bis zu einem zweiten Ende.A first unit is provided which comprises a vaporization chamber, a mixer arranged in the vaporization chamber at one end of the vaporization chamber, and a plurality of spacer arms. Each of the plurality of spacer arms is attached at a first end to the end of the evaporation chamber and extends from the end of the vaporization chamber to a second end.

Es wird eine zweite Einheit bereitgestellt, die eine an einer Einspritzdüsenabschirmkappe angebrachte Strömungsleiteinrichtung umfasst.A second unit is provided which comprises a flow guide device attached to an injection nozzle shield cap.

Die erste Einheit wird dann an der zweiten Einheit befestigt durch Anbringen der Einspritzdüsenabschirmkappe an den zweiten Enden der mehreren Abstandshalterarme solchermaßen, dass die Strömungsleiteinrichtung sich zwischen dem Mischer und der Einspritzdüsenabschirmkappe befindet.The first unit is then attached to the second unit by attaching the injector shield to the second ends of the plurality of spacer arms such that the flow guide is between the mixer and the injector shield.

Ein solcher Verfahren erlaubt eine steuerbare und leicht überprüfbare Möglichkeit des Bereitstellens eines Moduls, das einen vorbestimmten und reproduzierbaren Abstand zwischen dem Mischer und der Strömungsleiteinrichtung aufweist.Such a method allows a controllable and easily verifiable possibility of providing a module which has a predetermined and reproducible distance between the mixer and the flow guide device.

Die Verdampfungskammer und die mehreren Abstandshalterarme können einstückig hergestellt werden durch Schneiden eines Materialbogens solchermaßen, dass dann, wenn der Materialbogen zur Bildung einer Verdampfungskammer gerollt wird, die mehreren Abstandshalterarme an dem Ende der Verdampfungskammer vorhanden sind. Dies stellt eine einfache und robuste Möglichkeit des Bereitstellens einer Verdampfungskammer dar, die sich von einem Ende erstreckende Abstandshalterarme aufweist.The evaporation chamber and the plurality of spacer arms can be integrally formed by cutting a sheet of material such that when the sheet of material is rolled to form a evaporation chamber, the plurality of spacer arms are provided at the end of the evaporation chamber. This is a simple and robust way of providing a vaporization chamber that has spacer arms extending from one end.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Ziele der Erfindung durch ein Abgasnachbehandlungssystem gemäß den beigefügten Patentansprüchen erreicht. Das Abgasnachbehandlungssystem ist vorzugsweise für ein Fahrzeug gedacht. Das Abgasnachbehandlungssystem umfasst ein wie hierin offenbartes Modul, eine innerhalb der Einspritzdüsenabschirmkappe angeordnete Reduktionsmitteleinspritzdüse und eine Abgasleitung, die in Fluidverbindung mit dem Ende der Verdampfungskammer steht.According to a further aspect of the invention, the objects of the invention are achieved by an exhaust gas aftertreatment system according to the accompanying patent claims. The exhaust aftertreatment system is preferably intended for a vehicle. The exhaust aftertreatment system includes a module as disclosed herein, a reductant injector disposed within the injector shield cap, and an exhaust conduit in fluid communication with the end of the vaporization chamber.

Wenigstens einer der mehreren Abstandshalterarme kann in der Abgasleitung so angeordnet sein, dass er im Betrieb einen aus der Abgasleitung in die Verdampfungskammer fließenden Abgasstrom bricht. Durch Vorsehen einer solchen Platzierung kann die Dosierung und Verteilung von Reduktionsmittel weiter verbessert werden.At least one of the plurality of spacer arms can be arranged in the exhaust pipe in such a way that, during operation, it breaks an exhaust gas flow flowing from the exhaust pipe into the evaporation chamber. By providing such a placement, the metering and distribution of reducing agent can be further improved.

Das Abgasnachbehandlungssystem kann ferner einen Partikelfilter und/oder einen Dieseloxidationskatalysator umfassen. Der Dieseloxidationskatalysator und der Partikelfilter können separate Bauteile sein oder der Partikelfilter kann als ein katalysierter Partikelfilter mit einer Dieseloxidationskatalysatorfunktionalität ausgestattet sein.The exhaust gas aftertreatment system can further comprise a particulate filter and / or a diesel oxidation catalytic converter. The diesel oxidation catalyst and the particle filter can be separate components or the particle filter can be equipped as a catalyzed particle filter with a diesel oxidation catalyst functionality.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung werden die Ziele der Erfindung durch ein Fahrzeug mit einem wie hierin offenbarten Abgasnachbehandlungssystem erreicht.According to yet another aspect of the invention, the objects of the invention are achieved by a vehicle having an exhaust aftertreatment system as disclosed herein.

Weitere Ziele, Vorteile und neuartige Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann auf dem Gebiet aus der folgenden genauen Beschreibung ersichtlich.Other objects, advantages, and novel features of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description.

FigurenlisteFigure list

Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und weiterer Ziele und Vorteile derselben sollte die untenstehende detaillierte Beschreibung zusammen mit den beigefügten Figuren gelesen werden, in denen die gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Darstellungen gleiche Gegenstände bezeichnen und in denen:

  • 1 schematisch ein Fahrzeug mit einem Abgasnachbehandlungssystem zeigt,
  • 2 schematisch eine geschnittene Draufsicht eines Abgasnachbehandlungssystems aus dem Stand der Technik darstellt,
  • 3 schematisch eine vergrößerte Ansicht des Teils des Nachbehandlungssystems aus dem Stand der Technik nahe dem stromaufwärtigen Ende der Verdampfungskammer zeigt,
  • 4 schematisch ein Verdampfermodul gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
  • 5 schematisch ein Abgasnachbehandlungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
  • 6 schematisch eine vergrößerte Ansicht des Teils des beispielhaften Nachbehandlungssystems in der Nähe des stromaufwärtigen Endes der Verdampfungskammer zeigt,
  • 7 ein Fließbild ist, welches eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Verdampfermoduls darstellt.
For a more complete understanding of the present invention and other objects and advantages thereof, the detailed description below should be read in conjunction with the accompanying figures, in which the same reference characters designate the same items in the different views and in which:
  • 1 shows schematically a vehicle with an exhaust aftertreatment system,
  • 2 schematically represents a sectional top view of an exhaust gas aftertreatment system from the prior art,
  • 3 schematically shows an enlarged view of the portion of the prior art aftertreatment system near the upstream end of the evaporation chamber;
  • 4th schematically shows an evaporator module according to an exemplary embodiment of the present disclosure,
  • 5 schematically shows an exhaust aftertreatment system according to an exemplary embodiment of the present disclosure,
  • 6th schematically shows an enlarged view of the portion of the exemplary aftertreatment system near the upstream end of the evaporation chamber;
  • 7th Figure 12 is a flow diagram illustrating an exemplary embodiment of a method of making an evaporator module.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Abgasnachbehandlungssystem mit einem verbesserten Verdampfermodul zur Sicherstellung einer hervorragenden und reproduzierbaren Reduktionsmittelverteilung in dem Abgasstrom während des Betriebs. Mit reproduzierbar ist gemeint, dass massenproduzierte Exemplare des Verdampfermoduls durchweg eine hervorragende Reduktionsmittelverteilung bieten und dass es demzufolge geringe Unterschiede zwischen verschiedenen Exemplaren gibt.The present disclosure relates to an exhaust gas aftertreatment system with an improved evaporator module for ensuring excellent and reproducible reducing agent distribution in the exhaust gas flow during operation. By reproducible it is meant that mass-produced copies of the evaporator module consistently offer excellent reducing agent distribution and that there are consequently slight differences between different copies.

Das Abgasnachbehandlungssystem umfasst zumindest ein Verdampfermodul, eine Abgasleitung und eine Reduktionsmitteleinspritzdüse. Es kann ferner weitere Bauteile umfassen, die stromaufwärts oder stromabwärts der genannten Bauteile angeordnet sind. Stromaufwärts bzw. stromabwärts bezieht sich auf Positionen in dem Abgasnachbehandlungssystem unter Bezugnahme auf die typische Strömungsrichtung von Abgas aus dem Motor zum Auspuffendrohr. Ein Bauteil wird als stromaufwärts eines anderen bezeichnet, wenn es sich in dem Abgassystem näher am Motor befindet, wohingegen es als stromabwärts bezeichnet wird, wenn es sich in dem Abgassystem näher am Auspuffendrohr befindet.The exhaust gas aftertreatment system comprises at least one evaporator module, an exhaust line and a reductant injector. It can furthermore comprise further components which are arranged upstream or downstream of said components. Upstream and downstream respectively refer to locations in the exhaust aftertreatment system with reference to the typical direction of flow of exhaust gas from the engine to the tailpipe. One component is said to be upstream of another when it is closer to the engine in the exhaust system, whereas it is said to be downstream when it is closer to the tailpipe in the exhaust system.

Das Verdampfermodul umfasst eine Einspritzdüsenabschirmkappe, eine Strömungsleiteinrichtung, einen Mischer und eine Verdampfungskammer. In Modulen aus dem Stand der Technik, die solche Bauteile aufweisen, ist der Mischer typischerweise an der Verdampfungskammer befestigt, wohingegen die Einspritzdüsenabschirmkappe und die Strömungsleiteinrichtung typischerweise an einem anderen Bauteil des Abgasnachbehandlungssystems angebracht sind, wie etwa an einer Abschlusskappe. The evaporator module comprises an injection nozzle shield cap, a flow guide device, a mixer and an evaporation chamber. In prior art modules having such components, the mixer is typically attached to the vaporization chamber, whereas the injector shield cap and flow guide are typically attached to another component of the exhaust aftertreatment system, such as an end cap.

Dies hat zur Folge, dass die Toleranzkette zwischen dem Mischer und der Strömungsleiteinrichtung übermäßig lang ist, d.h. die kumulierte Summe aller Toleranzen führt zu einer übermäßig großen Toleranz in der maßlichen Anordnung der Strömungsleiteinrichtung in Bezug auf den Mischer. Es ist festgestellt worden, dass die Verteilungsleistung des Verdampfermoduls hochsensibel hinsichtlich des maßlichen Moduls des Mischers und der Strömungsleiteinrichtung und insbesondere hinsichtlich des Abstands zwischen diesen Bauteilen ist. Beispielsweise ist festgestellt worden, dass in Systemen, die dazu ausgelegt sind, Harnstoff in relativ hohen Anteilen ohne eine Ablagerung von Harnstoff oder Abbauprodukten auf den Wänden oder Bauteilen des Verdampfermoduls dosieren zu können, ein geringfügiges Vergrößern des Abstands zwischen dem Mischer und der Strömungsleiteinrichtung zu einer Ablagerung bei Anteilen führen kann, die 40 % niedriger sind.As a result, the chain of tolerances between the mixer and the flow guide device is excessively long, i.e. the cumulative sum of all tolerances leads to an excessively large tolerance in the dimensional arrangement of the flow guide device in relation to the mixer. It has been found that the distribution capacity of the evaporator module is highly sensitive with regard to the dimensional module of the mixer and the flow guide device and in particular with regard to the distance between these components. For example, it has been found that in systems that are designed to dose urea in relatively high proportions without a deposit of urea or degradation products on the walls or components of the evaporator module, a slight increase in the distance between the mixer and the flow guide device to a Deposit at proportions that are 40% lower can result.

Das Verdampfermodul gemäß der vorliegenden Offenbarung hilft dabei, solche Probleme zu überwinden. Der Mischer ist in der Verdampfungskammer an einem stromaufwärtigen Ende der Verdampfungskammer angeordnet. Die Einspritzdüsenabschirmkappe ist an diesem stromaufwärtigen Ende unter Verwendung mehrerer Abstandshalterarme befestigt. Die Strömungsleiteinrichtung ist an der Einspritzdüsenabschirmkappe befestigt. Eine solche Anordnung hat den Effekt einer beträchtlichen Verkürzung der Toleranzkette zwischen dem Mischer und der Strömungsleiteinrichtung, was es viel einfacher macht sicherzustellen, dass die räumliche Anordnung des Mischers relativ zu der Strömungsleiteinrichtung sich innerhalb vorbestimmter Toleranzen befindet. Darüber hinaus ist es, weil das Modul vor einem Einfügen in das Abgasnachbehandlungssystem zusammengebaut wird, viel einfacher zu überprüfen, dass die räumliche Anordnung des Mischers und der Strömungsleiteinrichtung die spezifizierten Anforderungen erfüllen.The evaporator module according to the present disclosure helps to overcome such problems. The mixer is arranged in the evaporation chamber at an upstream end of the evaporation chamber. The injector shield cap is attached to this upstream end using a plurality of spacer arms. The flow guide is attached to the injector shield cap. Such an arrangement has the effect of considerably shortening the tolerance chain between the mixer and the flow guide device, which makes it much easier to ensure that the spatial arrangement of the mixer relative to the flow guide device is within predetermined tolerances. In addition, because the module is assembled before being inserted into the exhaust gas aftertreatment system, it is much easier to check that the spatial arrangement of the mixer and the flow guide device meet the specified requirements.

Die Verdampfungskammer stellt ein Volumen bereit, in dem in den Abgasstrom dosiertes Reduktionsmittel verdampfen und sich in dem Abgasstrom verteilen kann. Die Verdampfungskammer kann typischerweise durch ein Rohrstreckenstück gebildet sein. Es kann mit Lamellen auf seiner Außenseite versehen sein, um eine Wärmeleitung zu verbessern und ein Verdampfen des Reduktionsmittels zu erleichtern. Beispielsweise kann es mit mehr als 100 Lamellen um seinen äußeren Umfang herum versehen sein, wobei die Lamellen zum Beispiel durch eine Riffelung und Laserschweißen eines separaten Metallblechs auf die Verdampfungskammer gebildet sein können.The evaporation chamber provides a volume in which reducing agent metered into the exhaust gas flow can evaporate and can be distributed in the exhaust gas flow. The evaporation chamber can typically be formed by a section of pipe. It can be provided with fins on its outside in order to improve heat conduction and to facilitate evaporation of the reducing agent. For example, it can be provided with more than 100 lamellae around its outer circumference, wherein the lamellae can be formed, for example, by corrugation and laser welding of a separate metal sheet onto the evaporation chamber.

Am stromaufwärtigen Ende der Verdampfungskammer ist ein Mischer angeordnet. Der Mischer kann dazu beitragen, dem Abgasstrom eine Rotationsströmung zu verleihen und auf diese Weise die Strömungslänge für das Abgas in der Verdampfungskammer zu vergrößern. Der Mischer ist typsicherweise feststehend in der Verdampfungskammer befestigt und weist typischerweise mehrere Schaufeln oder Flügel auf, die sich radial von einem mittleren Bereich aus erstrecken, vom Aussehen her ähnlich einem Rotor oder Propeller. Der Mischer ist typischerweise koaxial zur Verdampfungskammer, d.h. eine Mittelachse des Mischers entspricht der Zylindermittelachse der Verdampfungskammer.A mixer is arranged at the upstream end of the evaporation chamber. The mixer can help to impart a rotational flow to the exhaust gas flow and in this way to increase the flow length for the exhaust gas in the evaporation chamber. The mixer is typically fixedly mounted in the evaporation chamber and typically has a plurality of blades or vanes that extend radially from a central area, similar in appearance to a rotor or propeller. The mixer is typically coaxial with the evaporation chamber, i.e. a central axis of the mixer corresponds to the cylinder central axis of the evaporation chamber.

Mehrere Abstandshalterarme sind am stromaufwärtigen Ende der Verdampfungskammer angeordnet. Die Abstandshalterarme sind an einem ersten Ende an der Verdampfungskammer angebracht und erstrecken sich in Längsrichtung von der Verdampfungskammer weg bis zu einem zweiten Ende. In diesem Zusammenhang ist mit befestigt entweder angebracht oder befestigt durch einstückiges Herstellen mit der Verdampfungskammer gemeint. Der Zweck der Abstandshalterarme ist es, die Einspritzdüsenabschirmkappe in einer vordefinierten räumlichen Beziehung zu dem Mischer zu befestigen. Nur zwei Abstandshalterarme können zum Erfüllen dieses Zwecks erforderlich sein, jedoch werden aus Gründen der Stabilität und Einfachheit des Zusammenbaus typsicherweise von drei bis fünf Arme verwendet, obwohl mehr verwendet werden können, falls gewünscht. Diese Arme sind ausreichend breit, um der Anordnung die benötigte Stabilität zu geben, sie sollten jedoch nicht so breit sein, dass sie den Abgasstrom über Gebühr behindern. Jeder Arm kann beispielsweise eine Breite haben, die kleiner als 5 % des Umfangs der Verdampfungskammer ist, z.B. weniger als 2 % der Breite der Verdampfungskammer. Die Arme können gleichmäßig um den Umfang der Verdampfungskammer herum verteilt sein. Jedoch kann es in manchen Fällen wünschenswert sein, eine ungleiche Verteilung vorzusehen, z.B. um den Abgasstrom zu steuern. Die Arme können alle eine gleiche Breite haben, sie können sich in der Breite jedoch auch unterscheiden, z.B. wenn ein bestimmter Arm dazu vorgesehen ist, den Abgasstrom umzuleiten.A plurality of spacer arms are arranged at the upstream end of the evaporation chamber. The spacer arms are attached to the evaporation chamber at a first end and extend longitudinally away from the evaporation chamber to a second end. In this context, by attached it is meant either attached or attached by being made in one piece with the evaporation chamber. The purpose of the spacer arms is to secure the injector shield cap in a predefined spatial relationship with the mixer. Only two spacer arms may be required to accomplish this purpose, but from three to five arms are typically used for stability and ease of assembly, although more can be used if desired. These arms are sufficiently wide to give the arrangement the required stability, but they should not be so wide that they unduly impede the flow of exhaust gas. For example, each arm can have a width that is less than 5% of the circumference of the evaporation chamber, for example less than 2% of the width of the evaporation chamber. The arms can be evenly distributed around the circumference of the evaporation chamber. However, in some cases it may be desirable to provide an uneven distribution, for example to control the flow of exhaust gas. The arms can all have the same width, but they can also differ in width, for example if a certain arm is provided to divert the flow of exhaust gas.

Die Abstandshalterarme befestigen die Einspritzdüsenabschirmkappe relativ zur Verdampfungskammer und dem Mischer an Ort und Stelle. Die Einspritzdüsenabschirmkappe ist ein kappenförmiges Bauteil, wobei die äußere (konkave) Oberfläche der Kappe dem Mischer zugewandt ist. Die Reduktionsmitteleinspritzdüse kann innerhalb (auf der konkaven Seite) der Kappe angebracht sein. Abgas braucht nicht in den Innenraum der Kappe einzutreten und die Einspritzdüse ist somit von der Hitze und Verunreinigungen in dem Abgas abgeschirmt. Ein Loch ist im Boden der Kappe vorhanden, um es der Reduktionsmitteleinspritzdüse zu gestatten, Reduktionsmittel in Richtung auf den Mischer und in den Abgasstrom zu sprühen.The spacer arms secure the injector shield cap in place relative to the vaporization chamber and mixer. The injection nozzle shield cap is a cap-shaped component, with the outer (concave) surface of the cap facing the mixer. The reducing agent injection nozzle can be mounted inside (on the concave side) of the cap. Exhaust gas does not need to enter the interior of the cap and the injector is thus shielded from the heat and contaminants in the exhaust gas. A hole is provided in the bottom of the cap to allow the reductant injector to spray reductant towards the mixer and into the exhaust stream.

Eine Strömungsleiteinrichtung ist zwischen dem Mischer und der Einspritzdüsenabschirmkappe angeordnet. Die Strömungsleiteinrichtung hilft beim Leiten des Abgasstroms, um eine effektive Verdampfung und Verteilung von Reduktionsmittel in dem Abgas zu erzielen. Die Strömungsleiteinrichtung ist an der Einspritzdüsenabschirmkappe befestigt und ist auf diese Weise auch in einer vorbestimmten räumlichen Beziehung zum Mischer befestigt. Die Strömungsleiteinrichtung kann beispielsweise unter Verwendung einer Reihe von Befestigungslaschen an der Einspritzdüsenabschirmkappe befestigt sein. Diese Laschen können z.B. ein integraler Bestandteil der Strömungsleiteinrichtung sein. Die Strömungsleiteinrichtung hat typischerweise eine kegelstumpfförmige (vulkanartige) Gestalt und ist typischerweise so angeordnet, dass sie sich zunehmend in Richtung auf den Mischer verengt. Die Strömungsleiteinrichtung kann ein inneres Führungselement („Krater“) aufweisen, welches sich in Richtung auf den Mischer verbreitert.A flow guide is disposed between the mixer and the injector shield cap. The flow directing device aids in directing the flow of exhaust gas in order to achieve effective evaporation and distribution of reducing agent in the exhaust gas. The flow guide device is fastened to the injection nozzle shielding cap and is in this way also fastened in a predetermined spatial relationship to the mixer. For example, the flow guide may be attached to the injector shield cap using a series of attachment tabs. These tabs can, for example, be an integral part of the flow guide device. The flow guide is typically frustoconical (volcanic) in shape and is typically arranged to progressively narrow towards the mixer. The flow guide device can have an inner guide element (“crater”) which widens in the direction of the mixer.

Das beschriebene Modul gestattet es, die Verdampfungskammer, den Mischer, die Strömungsleiteinrichtung und die Einspritzdüsenabschirmkappe in Bezug aufeinander mit relativ geringen Toleranzen zu befestigen. Auf diese Weise kann z.B. der Spalt zwischen dem Mischer und der Strömungsleiteinrichtung auf genaue und präzise Weise gesteuert werden. Jedes der Bauteile kann so ausgerichtet sein, dass sie eine gemeinsame Achse haben und jedes normal zu der Zylinderachse der Verdampfungskammer ist, d.h. dass sie eine koaxiale und kollineare Anordnung haben.The module described makes it possible to fasten the evaporation chamber, the mixer, the flow guide device and the injection nozzle shielding cap with respect to one another with relatively small tolerances. In this way, for example, the gap between the mixer and the flow guide device can be controlled in an accurate and precise manner. Each of the components can be oriented so that they have a common axis and each is normal to the cylinder axis of the evaporation chamber, i.e. that they have a coaxial and collinear arrangement.

Die Bauteile des Verdampfermoduls können aus jedem geeigneten Material gefertigt sein. Sie können beispielsweise aus rostfreiem Stahl bestehen, der korrosionsbeständig ist und die in dem Abgasnachbehandlungssystem während des Betriebs vorherrschenden Temperaturen aushält. Sie können unter Verwendung eines jeden geeigneten Verfahrens hergestellt sein, wie z.B. Gießen, Ausformen, Umformen oder spanendes Bearbeiten. Die Verdampfungskammer kann durch Rollen eines Blechs zum Bilden der Kammer hergestellt sein. Die mehreren Abstandshalterarme können einstückig mit dieser Kammer hergestellt sein durch Schneiden des Blechs an seinen Enden zum Bilden der Arme, entweder vor oder nach dem Rollen.The components of the evaporator module can be made of any suitable material. For example, they can consist of stainless steel, which is corrosion-resistant and can withstand the temperatures prevailing in the exhaust gas aftertreatment system during operation. They can be made using any suitable method such as casting, molding, forming, or machining. The evaporation chamber can be made by rolling a sheet metal to form the chamber. The plurality of spacer arms can be made integral with this chamber by cutting the sheet metal at its ends to form the arms, either before or after rolling.

Das Verdampfermodul ist eine Komponente des Abgasnachbehandlungssystems. Es kann eingebaut werden durch Einfügen in eine bereits existierende Abgasleitung in dem Abgasnachbehandlungssystem solchermaßen, dass ein Teil des Abgases außerhalb der Wände der Verdampfungskammer vorbeiströmt. Alternativ kann es einen Teil der Abgasleitung des Abgasnachbehandlungssystems solchermaßen bilden, dass im Wesentlichen das gesamte Abgas durch die Verdampfungskammer fließt. Eine weitere Abgasleitung ist dazu angeordnet, die die Verdampfungskammer verlassenden Abgase aufzunehmen und sie stromabwärts zu stromabwärtigen Komponenten wie etwa einem SCR-Katalysator zu leiten. Der SCR-Katalysator kann als ein separates Modul ausgeführt sein.The evaporator module is a component of the exhaust aftertreatment system. It can be installed by inserting it into an already existing exhaust pipe in the exhaust gas aftertreatment system in such a way that part of the exhaust gas flows past the walls of the evaporation chamber. Alternatively, it can form part of the exhaust line of the exhaust gas aftertreatment system in such a way that essentially all of the exhaust gas flows through the evaporation chamber. Another exhaust line is arranged to receive the exhaust gases leaving the evaporation chamber and to direct them downstream to downstream components such as an SCR catalytic converter. The SCR catalytic converter can be designed as a separate module.

Ein Dieseloxidationskatalysator und ein Partikelfilter können im Nachbehandlungssystem stromaufwärts des Verdampfermoduls angeordnet sein. Sie können als separate Komponenten angeordnet sein oder können als ein katalysierter Partikelfilter kombiniert sein. Eine Abgasleitung führt Abgase aus einem Auslass des Partikelfilters zum stromaufwärtigen Ende der Verdampfungskammer, an der Strömungsleiteinrichtung vorbei oder durch sie hindurch. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass wenigstens ein Arm der mehreren Abstandshalterarme dazu angeordnet ist, den Abgasstrom in der Abgasleitung zu brechen, d.h. der Arm ist „stromaufwärts“ gewandt. Dies kann die Reduktionsmitteldosierung und -verteilung des Abgasnachbehandlungssystems weiter verbessern.A diesel oxidation catalytic converter and a particle filter can be arranged in the aftertreatment system upstream of the evaporator module. They can be arranged as separate components or can be combined as a catalyzed particulate filter. An exhaust line guides exhaust gases from an outlet of the particle filter to the upstream end of the evaporation chamber, past the flow guide device or through it. It has been found to be advantageous that at least one arm of the plurality of spacer arms is arranged to break the exhaust gas flow in the exhaust gas line, i.e. the arm faces "upstream". This can further improve the reducing agent metering and distribution of the exhaust gas aftertreatment system.

Die Erfindung wird nun genauer unter Bezugnahme auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen und die Figuren beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die hierin erläuterten und/oder in den Figuren gezeigten, beispielhaften Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzbereichs der anhängenden Ansprüche variiert werden. Darüber hinaus sollten die Figuren nicht als maßstabsgerecht betrachtet werden, da einige Merkmale übertrieben sein können, um bestimmte Merkmale deutlicher darzustellen.The invention will now be described in more detail with reference to certain exemplary embodiments and the figures. However, the invention is not restricted to the exemplary embodiments explained herein and / or shown in the figures, but can be varied within the scope of protection of the appended claims. In addition, the figures should not be considered to be to scale, as some Features may be exaggerated to make certain features clearer.

1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Fahrzeug 1 enthält einen Verbrennungsmotor 2 und ein in einer Abgasleitung 10 angeordnetes Abgasnachbehandlungssystem 4. Die Abgasleitung 10 führt Abgase aus dem Motor 2 durch das Abgasnachbehandlungssystem 4 und weiter, um die behandelten Abgase auszustoßen. Das Fahrzeug 1 kann ein Schwerfahrzeug sein, z.B. ein Lastwagen wie vorliegend dargestellt, ein Traktor oder ein Bus. Das Fahrzeug 1 kann alternativ ein PKW sein. Das Fahrzeug kann ein Hybridfahrzeug mit einer elektrischen Maschine (nicht gezeigt) zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor 2 sein. Das Fahrzeug kann alternativ ein Seefahrzeug sein, etwa ein Schiff. Die Erfindung kann auch zur Abgasnachbehandlung bei Nichtfahrzeug-Motorsystemen verwendet werden, wie etwa bei Generatoren. 1 shows schematically a side view of a vehicle 1 according to one embodiment of the invention. The vehicle 1 contains an internal combustion engine 2 and one in an exhaust pipe 10 arranged exhaust aftertreatment system 4th . The exhaust pipe 10 leads exhaust gases from the engine 2 through the exhaust aftertreatment system 4th and further to expel the treated exhaust gases. The vehicle 1 can be a heavy vehicle, for example a truck as shown here, a tractor or a bus. The vehicle 1 can alternatively be a car. The vehicle may be a hybrid vehicle having an electric machine (not shown) in addition to the internal combustion engine 2 be. Alternatively, the vehicle can be a marine vehicle, such as a ship. The invention can also be used for exhaust aftertreatment in non-vehicle engine systems, such as generators.

2 stellt schematisch ein Beispiel eines Abgasnachbehandlungssystems 4 aus dem Stand der Technik in einer Querschnittsansicht dar. Das System 4 umfasst einen Dieseloxidationskatalysator 6 und einen Partikelfilter 8, die in einem ersten Rohrstreckenstück 10 angeordnet sind. In einem zweiten Rohrstreckenstück 12 befindet sich eine Verdampfungskammer 16. Lamellen 18 sind auf der Außenseite der Verdampfungskammer 16 vorhanden, um einen Wärmeübergang zu verbessern. Eine Abschlusskappe 20 bildet eine Abgasleitung zwischen dem ersten Rohrstreckenstück 10 und dem zweiten Rohrstreckenstück 12. Ein Mischer 22 ist in der Verdampfungskammer 16 an dem stromaufwärtigen Ende angeordnet. Eine Strömungsleiteinrichtung 24 ist unmittelbar stromaufwärts des Mischers 22 angeordnet. Die Strömungsleiteinrichtung 24 ist mittels Befestigungslaschen 26 an einer Einspritzdüsenabschirmkappe 28 angebracht. Eine Einspritzdüse 30 ist innerhalb der Einspritzdüsenabschirmkappe angeordnet, um dem Nachbehandlungssystem Reduktionsmittel liefern zu können. Die Einspritzdüsenabschirmkappe 30 ist an der Abschlusskappe 20 angebracht. Stromabwärts des Abgasnachbehandlungssystems 4 kann ein SCR-Katalysator angeordnet sein. 2 Figure 11 schematically illustrates an example of an exhaust aftertreatment system 4th from the prior art in a cross-sectional view. The system 4th includes a diesel oxidation catalyst 6th and a particulate filter 8th in a first section of pipe 10 are arranged. In a second section of the pipe 12th there is an evaporation chamber 16 . Slats 18th are on the outside of the evaporation chamber 16 present to improve heat transfer. A graduation cap 20th forms an exhaust pipe between the first pipe section 10 and the second length of pipe 12th . A mixer 22nd is in the evaporation chamber 16 located at the upstream end. A flow guide device 24 is immediately upstream of the mixer 22nd arranged. The flow guide device 24 is by means of fastening straps 26th on an injector shield cap 28 appropriate. An injector 30th is located within the injector shield cap to provide reductant to the aftertreatment system. The injector shield cap 30th is on the end cap 20th appropriate. Downstream of the exhaust aftertreatment system 4th an SCR catalytic converter can be arranged.

Aufgrund der vielen Herstellungstoleranzen zwischen den Komponenten, an denen der Mischer 22 und die Strömungsleiteinrichtung 24 befestigt sind, kann der Abstand, der relative Winkel und die Ausrichtung dieser Komponenten beträchtlich variieren, was die Fähigkeit des Systems, dosiertes Reduktionsmittel zu verteilen, negativ beeinflusst. Dies ist in 3 dargestellt, die eine Vergrößerung des stromaufwärtigen Teils der Verdampfungskammer 16 und umgebender Bauteile aus 2 zeigt. Aufgrund einer Reihe geringfügiger Abweichungen von der optimalen Position, wobei jede Abweichung für sich innerhalb von Herstellungstoleranzen liegt, weicht die relative räumliche Anordnung des Mischers 22 und der Strömungsleiteinrichtung 24 hinsichtlich des Abstands g zwischen ihnen, der Ausrichtung und des Winkels deutlich von der optimalen Anordnung ab, wie durch die Mittelachse 32 der Strömungsleiteinrichtung 24 und die Mittelachse 34 des Mischers 22 dargestellt.Due to the many manufacturing tolerances between the components that make up the mixer 22nd and the flow guide device 24 attached, the spacing, relative angle, and orientation of these components can vary significantly, negatively affecting the system's ability to dispense metered reductant. This is in 3 which is an enlargement of the upstream part of the evaporation chamber 16 and surrounding components 2 shows. Due to a series of slight deviations from the optimal position, each deviation lying within manufacturing tolerances, the relative spatial arrangement of the mixer deviates 22nd and the flow guide device 24 in terms of the distance g between them, the orientation and the angle clearly from the optimal arrangement, as by the central axis 32 the flow guide device 24 and the central axis 34 of the mixer 22nd shown.

4 zeigt schematisch eine beispielshafte Ausführungsform eines Verdampfermoduls 14 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Verdampfermodul umfasst eine Verdampfungskammer 16, einen Mischer 22, eine Strömungsleiteinrichtung 24 und eine Einspritzdüsenabschirmkappe 28. Der Mischer 22 ist in dem stromaufwärtigen Ende der Verdampfungskammer 16 angebracht. Mehrere Abstandshalterarme 36 befestigen die Einspritzdüsenabschirmkappe 28 an der Verdampfungskammer 16 und fixieren diese Bauteile in einer vorbestimmten räumlichen Anordnung. Die Strömungsleiteinrichtung 24 ist mittels Befestigungslaschen 26 an der Einspritzdüsenabschirmkappe 28 angebracht, und dadurch ist die Strömungsleiteinrichtung ebenfalls in einer vorbestimmten räumlichen Anordnung bezüglich des Mischers 22 gehalten. Man kann sehen, dass die Anordnung des Mischers 22 bezüglich des Strömungsleiteinrichung 24 vor einem Anbringen des Verdampfermoduls 14 innerhalb des Abgasnachbehandlungssystems 4 einfach inspiziert werden kann. 4th shows schematically an exemplary embodiment of an evaporator module 14th according to the present disclosure. The evaporator module includes an evaporator chamber 16 , a mixer 22nd , a flow guide device 24 and an injector shield cap 28 . The mixer 22nd is in the upstream end of the evaporation chamber 16 appropriate. Multiple spacer arms 36 attach the injector shield cap 28 at the evaporation chamber 16 and fix these components in a predetermined spatial arrangement. The flow guide device 24 is by means of fastening straps 26th on the injector shield cap 28 attached, and thereby the flow guide device is also in a predetermined spatial arrangement with respect to the mixer 22nd held. You can see the arrangement of the mixer 22nd with respect to the flow guide 24 before attaching the evaporator module 14th within the exhaust aftertreatment system 4th can be easily inspected.

5 zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Abgasnachbehandlungssystems in einer Querschnittsdraufsicht, das ein wie hierin beschriebenes Verdampfermodul aufweist. Das System 4 umfasst einen Dieseloxidationskatalysator 6 und einen Partikelfilter 8, die in einem ersten Rohrstreckenstück 10 angeordnet sind. In einem zweiten Rohrstreckenstück 12 befindet sich das Verdampfermodul 14. Das Verdampfermodul 14 weist eine Verdampfungskammer 16, die auf der Außenseite mit Lamellen 18 versehen ist, einen Mischer 22, eine Strömungsleiteinrichtung 24, eine Einspritzdüsenabschirmkappe 28 und Abstandshalterarme 36 auf. Eine Abschlusskappe 20 bildet zusammen mit der Einspritzdüsenabschirmkappe 28 eine Abgasleitung zwischen dem ersten Rohrstreckenstück 10 und dem zweiten Rohrstreckenstück 12. Eine Einspritzdüse 30 ist innerhalb der Einspritzdüsenabschirmkappe 28 dazu angeordnet, dem Nachbehandlungssystem Reduktionsmittel zu liefern. Ein SCR-Katalysator kann stromabwärts des Abgasnachbehandlungssystems 4 angeordnet sein. Man kann sehen, dass ein Abstandshalterarm 36 dazu angeordnet ist, einen in das zweite Rohrstreckenstück 12 eintretenden Abgasstrom zu brechen. Dies kann dazu beitragen, eine Verteilung von Reduktionsmittel in den Abgasen weiter zu verbessern. 5 shows schematically an exemplary embodiment of an exhaust gas aftertreatment system in a cross-sectional top view, which has an evaporator module as described herein. The system 4th includes a diesel oxidation catalyst 6th and a particulate filter 8th in a first section of pipe 10 are arranged. In a second section of the pipe 12th the evaporator module is located 14th . The evaporator module 14th has an evaporation chamber 16 that are on the outside with slats 18th is provided, a mixer 22nd , a flow guide device 24 , an injector shield cap 28 and spacer arms 36 on. A graduation cap 20th forms together with the injector shield cap 28 an exhaust pipe between the first pipe section 10 and the second length of pipe 12th . An injector 30th is inside the injector shield cap 28 arranged to deliver reductant to the aftertreatment system. An SCR catalytic converter can be installed downstream of the exhaust aftertreatment system 4th be arranged. You can see a spacer arm 36 is arranged for this purpose, one in the second pipe section 12th breaking incoming exhaust gas flow. This can help to further improve a distribution of reducing agent in the exhaust gases.

6 zeigt eine Vergrößerung des stromaufwärtigen Teils der Verdampfungskammer 16 und umgebender Bauteile aus 4. Man kann sehen, dass aufgrund der Verwendung von Abstandshalterarmen 36 die Toleranzkette zwischen dem Mischer 22 und der Strömungsleiteinrichtung 24 verkürzt ist. Dies gestattet es, diese Bauteile genau und präzise räumlich in Bezug aufeinander zu positionieren hinsichtlich des Abstands g, der Ausrichtung und des Winkels, wie durch die Kollinearität der Mittelachse 32 der Strömungsleiteinrichung 24 und der Mittelachse 34 des Mischers 22 gezeigt. 6th shows an enlargement of the upstream part of the evaporation chamber 16 and surrounding components 4th . One can see that due to the use of spacer arms 36 the tolerance chain between the mixer 22nd and the flow guide device 24 is shortened. This makes it possible to position these components precisely and precisely spatially in relation to one another with regard to the distance g, the orientation and the angle, as by the collinearity of the central axis 32 the flow control device 24 and the central axis 34 of the mixer 22nd shown.

Das Verdampfermodul kann wie folgt und wie in dem Fließbild aus 4 dargestellt hergestellt werden.The evaporator module can be made as follows and as in the flow sheet 4th shown.

Der Schritt s701 bezeichnet den Beginn des Herstellungsverfahrens.Step s701 marks the start of the manufacturing process.

Im Schritt s703 wird eine erste Einheit bereitgestellt. Die erste Einheit umfasst eine Verdampfungskammer, einen in der Verdampfungskammer an einem Ende der Verdampfungskammer angeordneten Mischer und mehrere Abstandshalterarme. Jeder der mehreren Abstandshalterarme ist an einem ersten Ende am Ende der Verdampfungskammer befestigt und erstreckt sich von dem Ende der Verdampfungskammer bis zu einem zweiten Ende, wie beispielsweise in 4 dargestellt.A first unit is provided in step s703. The first unit comprises an evaporation chamber, a mixer arranged in the evaporation chamber at one end of the evaporation chamber, and a plurality of spacer arms. Each of the plurality of spacer arms is attached at a first end to the end of the evaporation chamber and extends from the end of the evaporation chamber to a second end, such as in FIG 4th shown.

Im Schritt s705 wird eine zweite Einheit bereitgestellt. Die zweite Einheit umfasst eine Strömungsleiteinrichtung, die an einer Einspritzdüsenabschirmkappe angebracht ist, wie beispielsweise in 4 dargestellt.In step s705 a second unit is provided. The second unit includes a flow guide attached to an injector shield cap, such as in FIG 4th shown.

Im Schritt s707 wird die erste Einheit an der zweiten Einheit befestigt durch Befestigen der Einspritzdüsenabschirmkappe an den zweiten Enden der mehreren Abstandshalterarme solchermaßen, dass die Strömungsleiteinrichtung zwischen dem Mischer und der Einspritzdüsenabschirmkappe angeordnet ist, wie beispielsweise in 4 dargestellt.In step s707, the first unit is attached to the second unit by attaching the injector shield cap to the second ends of the plurality of spacer arms such that the flow guide is disposed between the mixer and the injector shield cap, such as in FIG 4th shown.

Der Schritt s709 bezeichnet das Ende des Herstellungsverfahrens.Step s709 denotes the end of the manufacturing process.

In einem optionalen Schritt s702 werden die Verdampfungskammer und die mehreren Abstandshalterarme integral hergestellt durch Schneiden eines Materialbogens solchermaßen, dass dann, wenn der Materialbogen zum Bilden einer Verdampfungskammer gerollt wird, die mehreren Abstandshalterarme sich an dem Ende der Verdampfungskammer befinden.In an optional step s702, the evaporation chamber and the plurality of spacer arms are made integrally by cutting a sheet of material such that when the sheet of material is rolled to form an evaporation chamber, the plurality of spacer arms are at the end of the evaporation chamber.

Claims (15)

Modul (14) für ein Abgasnachbehandlungssystem (4), wobei das Modul eine Einspritzdüsenabschirmkappe (28), eine Strömungsleiteinrichtung (24), einen Mischer (22), eine Verdampfungskammer (16) und mehrere Abstandshalterarme (36) aufweist, wobei der Mischer (22) in der Verdampfungskammer (16) an einem Ende der Verdampfungskammer angeordnet ist, wobei jeder der mehreren Abstandshalterarme (36) an einem ersten Ende an dem Ende der Verdampfungskammer (16) befestigt ist und an einem zweiten Ende an der Einspritzdüsenabschirmkappe (28) befestigt ist, sodass die Einspritzdüsenabschirmkappe in einem Abstand von dem Mischer (22) befestigt ist, und wobei die Strömungsleiteinrichtung (24) an der Einspritzdüsenabschirmkappe (28) so befestigt ist, dass die Strömungsleiteinrichtung (24) zwischen dem Mischer (22) und der Einspritzdüsenabschirmkappe (28) in einem vorbestimmten Abstand von dem Mischer (22) angeordnet ist.Module (14) for an exhaust gas aftertreatment system (4), the module having an injection nozzle shielding cap (28), a flow guide device (24), a mixer (22), an evaporation chamber (16) and a plurality of spacer arms (36), wherein the mixer (22) is arranged in the evaporation chamber (16) at one end of the evaporation chamber, wherein each of the plurality of spacer arms (36) is attached at a first end to the end of the vaporization chamber (16) and at a second end to the injector shield cap (28) such that the injector shield cap is attached at a distance from the mixer (22) , and wherein the flow guide device (24) is attached to the injection nozzle shield cap (28) such that the flow guide device (24) is arranged between the mixer (22) and the injection nozzle shield cap (28) at a predetermined distance from the mixer (22). Modul nach Anspruch 1, bei dem der Mischer (22), die Strömungsleiteinrichtung (24) und die Einspritzdüsenabschirmkappe (28) jeweils koaxial zur Verdampfungskammer angeordnet sind.Module after Claim 1 , in which the mixer (22), the flow guide device (24) and the injection nozzle shielding cap (28) are each arranged coaxially to the evaporation chamber. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Mischer (22), die Strömungsleiteinrichtung (24) und die Einspritzdüsenabschirmkappe (28) jeweils normal zu einer Längsachse der Verdampfungskammer angeordnet sind.Module according to one of the preceding claims, in which the mixer (22), the flow guide device (24) and the injection nozzle shielding cap (28) are each arranged normal to a longitudinal axis of the evaporation chamber. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mehreren Abstandshalterarme (36) einstückig mit der Verdampfungskammer (16) hergestellt sind.Module according to one of the preceding claims, in which the plurality of spacer arms (36) are made in one piece with the evaporation chamber (16). Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mehreren Abstandshalterarme (36) getrennt von der Verdampfungskammer hergestellt und an dem Ende der Verdampfungskammer (16) angebracht sind.The module of any preceding claim, wherein the plurality of spacer arms (36) are made separate from the evaporation chamber and are attached to the end of the evaporation chamber (16). Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mehreren Abstandshalterarme (36) aus drei bis fünf Abstandshalterarmen bestehen.The module of any preceding claim, wherein the plurality of spacer arms (36) consist of three to five spacer arms. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mehreren Abstandshalterarme (36) gleichmäßig um einen Umfang der Verdampfungskammer (16) herum verteilt sind.Module according to one of the preceding claims, in which the plurality of spacer arms (36) are evenly distributed around a circumference of the evaporation chamber (16). Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jeder der mehreren Abstandshalterarme (36) eine Breite von weniger als 5 %, vorzugsweise weniger als 2 %, eines Umfangs der Verdampfungskammer hat.Module according to one of the preceding claims, in which each of the plurality of spacer arms (36) has a width of less than 5%, preferably less than 2%, of a circumference of the evaporation chamber. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Strömungsleiteinrichtung (24) an dem Mischer (22) befestigt ist.Module according to one of the preceding claims, in which the flow guide device (24) is attached to the mixer (22). Verfahren zur Herstellung eines Moduls für ein Abgasnachbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren die Schritt umfasst: a) Bereitstellen (s703) einer ersten Einheit mit einer Verdampfungskammer (16), einem in der Verdampfungskammer an einem Ende der Verdampfungskammer angeordneten Mischer (22) und mehreren Abstandshalterarmen (36), wobei jeder der mehreren Abstandshalterarme an einem ersten Ende an dem Ende der Verdampfungskammer befestigt ist und sich von dem Ende der Verdampfungskammer bis zu einem zweiten Ende erstreckt, b) Bereitstellen (s705) einer zweiten Einheit mit einer Strömungsleiteinrichtung (24), die an einer Einspritzdüsenabschirmkappe (28) angebracht ist, und c) Befestigen (s707) der ersten Einheit an der zweiten Einheit durch Befestigen der Einspritzdüsenabschirmkappe (28) an den zweiten Enden der mehreren Abstandshalterarme (36), sodass die Strömungsleiteinrichtung (24) zwischen dem Mischer (22) und der Einspritzdüsenabschirmkappe (28) angeordnet ist.Method for producing a module for an exhaust gas aftertreatment system according to one of the Claims 1 to 9 the method comprising the steps of: a) providing (s703) a first unit having a vaporization chamber (16), a mixer (22) arranged in the vaporization chamber at one end of the vaporization chamber, and a plurality of spacer arms (36), each of the plurality of spacer arms is attached at a first end to the end of the evaporation chamber and extends from the end of the evaporation chamber to a second end, b) providing (s705) a second unit with a flow guide device (24) which is attached to an injection nozzle shield cap (28) , and c) attaching (s707) the first unit to the second unit by attaching the injector shield cap (28) to the second ends of the plurality of spacer arms (36) so that the flow directing device (24) is between the mixer (22) and the injector shield cap (28 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Verdampfungskammer (16) und die mehreren Abstandshalterarme (36) einstückig hergestellt werden durch Schneiden eines Materialbogens solchermaßen, dass dann, wenn der Materialbogen zum Bilden einer Verdampfungskammer gerollt wird, die mehreren Abstandshalterarme an dem Ende der Verdampfungskammer vorhanden sind.Procedure according to Claim 10 wherein the evaporation chamber (16) and the plurality of spacer arms (36) are integrally made by cutting a sheet of material such that when the sheet of material is rolled to form an evaporation chamber, the plurality of spacer arms are provided at the end of the evaporation chamber. Abgasnachbehandlungssystem (4), wobei das Abgasnachbehandlungssystem ein Modul (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, eine Reduktionsmitteleinspritzdüse (30), die innerhalb der Einspritzdüsenabschirmkappe (28) angeordnet ist, und eine Abgasleitung (21) aufweist, die in Fluidverbindung mit dem Ende der Verdampfungskammer (16) steht.Exhaust aftertreatment system (4), wherein the exhaust aftertreatment system comprises a module (14) according to one of the Claims 1 to 9 and a reductant injector nozzle (30) disposed within the injector nozzle shield cap (28) and having an exhaust conduit (21) in fluid communication with the end of the vaporization chamber (16). Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 12, bei dem zumindest einer der mehreren Abstandshalterarme (36) in der Abgasleitung (21) so angeordnet ist, dass er im Betrieb einen aus der Abgasleitung (21) in die Verdampfungskammer (16) fließenden Abgasstrom bricht.Exhaust aftertreatment system after Claim 12 , in which at least one of the plurality of spacer arms (36) is arranged in the exhaust pipe (21) in such a way that, during operation, it breaks an exhaust gas flow flowing from the exhaust pipe (21) into the evaporation chamber (16). Abgasnachbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 12 bis 13, ferner umfassend einen Partikelfilter (8) und/oder einen Dieseloxidationskatalysator (6).Exhaust aftertreatment system according to one of the Claims 12 to 13th , further comprising a particle filter (8) and / or a diesel oxidation catalyst (6). Fahrzeug (1) mit einem Abgasnachbehandlungssystem (4) nach einem der Ansprüche 12 bis 14.Vehicle (1) with an exhaust gas aftertreatment system (4) according to one of the Claims 12 to 14th .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102012010878A1 (en) * 2012-06-01 2013-12-05 Daimler Ag Reductant addition and treatment system of a motor vehicle
CN105247187B (en) * 2013-04-11 2018-06-29 珀金斯发动机有限公司 Emission cleaning module and installing mechanism
DE102014215084C5 (en) * 2014-07-31 2023-10-05 Purem GmbH Injection device and associated manufacturing process
BR112017026777B1 (en) * 2015-06-12 2022-11-16 Donaldson Company, Inc EXHAUST TREATMENT DEVICE
DE102018107766A1 (en) * 2018-04-03 2019-10-10 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Exhaust system and mixer assembly for an exhaust system

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