DE102021206351A1 - Process for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine and exhaust aftertreatment system - Google Patents

Process for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine and exhaust aftertreatment system Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors (10) eines Kraftfahrzeugs, wobei mindestens ein Reduktionsmittel zur Reduktion von NOx im Abgas eingesetzt wird, wobei das Reduktionsmittel in mindestens einem Vorratsbehälter (12) gespeichert wird, wobei das Reduktionsmittels in einem Kreislauf (14) mindestens aus dem Vorratsbehälter (12) heraus und in den Vorratsbehälter (12) hinein gefördert wird und wobei der Vorratsbehälter (12) mittels einer Heizvorrichtung (16) beheizt werden kann.Bei einem Verfahren, bei dem das Reduktionsmittel länger und energieoptimal im flüssigen Zustand erhalten werden beziehungsweise ohne elektrische Heizung schadenfrei im Vorratsbehälter (12) gelagert werden kann, ist vorgesehen, dass das Reduktionsmittel nach Abstellen des Verbrennungsmotors (10) in den Vorratsbehälter (12) gefördert wird und dass die Heizvorrichtung (16) mittels Abwärme mindestens eines Elements des Kraftfahrzeugs aufgeheizt wird.The invention relates to a method for the aftertreatment of exhaust gas from an internal combustion engine (10) of a motor vehicle, with at least one reducing agent being used to reduce NOx in the exhaust gas, with the reducing agent being stored in at least one storage tank (12), with the reducing agent being used in a circuit (14) conveyed at least out of the storage container (12) and into the storage container (12) and in which the storage container (12) can be heated by means of a heating device (16).In a method in which the reducing agent is kept in the liquid state for longer and in an energy-optimal manner can be stored without damage in the storage tank (12) without an electric heater, it is provided that the reducing agent is pumped into the storage tank (12) after the internal combustion engine (10) has been switched off and that the heating device (16) is heated by means of waste heat from at least one element of the motor vehicle is heated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, wobei mindestens ein Reduktionsmittel zur Reduktion von NOx im Abgas eingesetzt wird, wobei das Reduktionsmittel in mindestens einem Vorratsbehälter gespeichert wird, wobei das Reduktionsmittel in einem Kreislauf mindestens aus dem Vorratsbehälter heraus und in den Vorratsbehälter hinein gefördert wird und wobei der Vorratsbehälter mittels einer Heizvorrichtung beheizt werden kann.The invention relates to a method for the aftertreatment of exhaust gas from an internal combustion engine of a motor vehicle, in which at least one reducing agent is used to reduce NO x in the exhaust gas, in which case the reducing agent is stored in at least one storage tank, the reducing agent being circulated at least out of the storage tank and into the Reservoir is funded into it and the reservoir can be heated by a heater.

Daneben betrifft die Erfindung ein Abgasnachbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor, mit mindestens einem Vorratsbehälter zum Speichern eines Reduktionsmittels zur Reduzierung von NOx im Abgas des Verbrennungsmotors, mit mindestens einem Einspritzsystem, mit mindestens einer Zirkulationspumpe mit mindestens einer Entlüftungsvorrichtung, mit mindestens einem Kreislauf zum Fördern des Reduktionsmittels mindestens aus dem Vorratsbehälter und in den Vorratsbehälter und mit mindestens einer Heizvorrichtung zum Aufheizen des Vorratsbehälters.In addition, the invention relates to an exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine, with at least one reservoir for storing a reducing agent for reducing NO x in the exhaust gas of the internal combustion engine, with at least one injection system, with at least one circulation pump with at least one ventilation device, with at least one circuit for conveying the reducing agent at least from the reservoir and into the reservoir and with at least one heating device for heating the reservoir.

Aufgrund der Entwicklung der Abgasgesetzgebung werden Fahrzeughersteller vor die Herausforderung gestellt, die motorischen Rohemissionen zu reduzieren und das noch entstehende Abgas durch entsprechende Abgasnachbehandlungen aufzureinigen. Die Gesetzgebungsstufe erfordert insbesondere bei Dieselfahrzeugen eine Reduzierung der Stickoxidemission auf ein bestimmtes Maß. Die Reduzierung von Stickoxiden wird häufig mit der Selective-Catalytic-Reduction-Technologie (SCR) erreicht. Dabei wird NOx zu Stickstoff und Wasserdampf reduziert. Als Reduktionsmittel werden in der Regel Ammoniak (NH3), Ammoniak in wässriger Lösung oder Harnstoff in wässriger Lösung eingesetzt. Das Reduktionsmittel wird mittels eines Einspritzsystems in das Abgassystem als Teil des Abgasnachbehandlungssystems eingespritzt, um dort im Katalysator die Stickoxide zu reduzieren.Due to the development of exhaust gas legislation, vehicle manufacturers are faced with the challenge of reducing engine raw emissions and purifying the exhaust gas that is still produced by means of appropriate exhaust gas aftertreatment. The level of legislation requires a reduction in nitrogen oxide emissions to a certain level, particularly for diesel vehicles. The reduction of nitrogen oxides is often achieved with Selective Catalytic Reduction (SCR) technology. In the process, NO x is reduced to nitrogen and water vapour. Ammonia (NH3), ammonia in aqueous solution or urea in aqueous solution are generally used as the reducing agent. The reducing agent is injected into the exhaust system as part of the exhaust aftertreatment system by means of an injection system in order to reduce the nitrogen oxides there in the catalytic converter.

Bei modernen Dieselfahrzeugen hat sich als Reduktionsmittel, zur Reduzierung der NOx Konzentration im Abgas, die sogenannte Ad-Blue Flüssigkeit durchgesetzt. Die Ad-Blue Flüssigkeit hat den Nachteil, dass sie bei -11 Grad Celsius gefriert. Da die Ad-Blue Flüssigkeit einen Anteil von > 60 % an Wasser aufweist, besteht bei Frost die Gefahr der Volumenausdehnung. Um Schäden durch diese Volumenausdehnung zu verhindern, muss die Flüssigkeit, wie im Stand der Technik üblich, bei Frost durch die Bordnetzbatterie beheizt werden. Die Heizdauer ist zeitlich beschränkt und hängt von der Batterieladung ab.In modern diesel vehicles, the so-called AdBlue liquid has established itself as a reducing agent for reducing the NO x concentration in the exhaust gas. The disadvantage of AdBlue liquid is that it freezes at -11 degrees Celsius. Since the AdBlue fluid contains > 60% water, there is a risk of volume expansion in the event of frost. In order to prevent damage caused by this volume expansion, the liquid must be heated by the vehicle electrical system battery when there is frost, as is customary in the prior art. The heating time is limited and depends on the battery charge.

Die DE 10 2005 002 318 A1 versucht dieses Problem zu umgehen, indem das Reduktionsmittel in einem Kreislauf gefördert wird, auch wenn die Dosierung bereits abgeschlossen ist, sodass ein Einfrieren des Reduktionsmittels verhindert wird.the DE 10 2005 002 318 A1 tries to circumvent this problem by pumping the reducing agent in a circuit, even after dosing has already been completed, so that the reducing agent is prevented from freezing.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors sowie ein Abgasnachbehandlungssystem anzugeben, bei denen das Reduktionsmittel länger und energieoptimal im flüssigen Zustand erhalten werden beziehungsweise ohne elektrische Heizung schadenfrei im Vorratsbehälter gelagert werden kann.The invention is based on the object of specifying a method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine and an exhaust gas aftertreatment system in which the reducing agent can be kept in the liquid state for longer and in an energy-optimal manner or can be stored in the storage tank without damage without electrical heating.

Diese Aufgabe ist bei der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1 zunächst dadurch gelöst, dass das Reduktionsmittel nach Abstellen des Verbrennungsmotors in den Vorratsbehälter gefördert wird und dass die Heizvorrichtung mittels Abwärme mindestens eines Elements des Kraftfahrzeugs aufgeheizt wird.This object is achieved in the present invention by the features of the characterizing part of claim 1 in that the reducing agent is pumped into the reservoir after the internal combustion engine is switched off and that the heating device is heated by waste heat from at least one element of the motor vehicle.

Als Reduktionsmittel kann Ammoniak (NH3), Ammoniak in wässriger Lösung und/oder Harnstoff in wässriger Lösung eingesetzt werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Reduktionsmittel um eine Ad-Blue Flüssigkeit. Ad-Blue Flüssigkeiten sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ad-Blue besteht aus einem Gemisch von demineralisiertem Wasser und circa 32 % Harnstoff.Ammonia (NH3), ammonia in an aqueous solution and/or urea in an aqueous solution can be used as the reducing agent. The reducing agent is preferably an AdBlue liquid. AdBlue liquids are known from the prior art. Ad-Blue consists of a mixture of demineralized water and around 32% urea.

Bei dem Vorratsbehälter handelt es sich um einen Behälter, der dazu geeignet ist, das Reduktionsmittel aufzunehmen. Dabei ist der Vorratsbehälter derart dimensioniert, dass das gesamte sich im Kreislauf befindliche Reduktionsmittel darin gespeichert werden kann. Unter dem Kreislauf ist eine strömungstechnische Verbindung zu verstehen, insbesondere Rohrleitungen, durch die das Reduktionsmittel aus dem Vorratsbehälter heraus befördert werden kann. In dem Kreislauf kann das Reduktionsmittel zu weiteren Einheiten beziehungsweise Elementen des Fahrzeugs befördert werden. Insbesondere wird das Reduktionsmittel über ein Einspritzsystem zu dem Katalysator zur Reduktion von NOx gefördert, bevor es zumindest teilweise wieder in den Vorratsbehälter gefördert wird.The reservoir is a container that is suitable for accommodating the reducing agent. The reservoir is dimensioned in such a way that all of the reducing agent in the circuit can be stored in it. The circuit is to be understood as meaning a fluidic connection, in particular pipelines, through which the reducing agent can be conveyed out of the reservoir. In the circuit, the reducing agent can be conveyed to other units or elements of the vehicle. In particular, the reducing agent is conveyed via an injection system to the catalytic converter for the reduction of NO x before it is at least partially conveyed back into the reservoir.

Der Vorratsbehälter kann mittels einer Heizvorrichtung aufgeheizt werden. Bei der Heizvorrichtung handelt es sich nicht, wie im Stand der Technik üblich, um eine elektrische Heizung, sondern insbesondere um einen Wärmeübertrager, der dazu ausgestaltet ist, Abwärme aus mindestens einem Element des Kraftfahrzeugs aufzunehmen. Unter einem Element des Kraftfahrzeugs ist jede Einrichtung des Fahrzeugs zu verstehen, die sich im Zuge des Fahrzeugbetriebs aufwärmt und vorteilhafterweise dazu genutzt werden kann, die Wärme auf den Vorratsbehälter zu übertragen. Vorzugsweise sind das Elemente, die sich in der Nähe des Vorratsbehälters befinden, beispielsweise Elemente innerhalb beziehungsweise in der Nähe des Motorraums.The reservoir can be heated by means of a heating device. The heating device is not, as is usual in the prior art, an electric heater, but in particular a heat exchanger which is designed to absorb waste heat from at least one element of the motor vehicle. An element of the motor vehicle is understood to mean any device of the vehicle that warms up during the course of the vehicle's operation, and more advantageously wise can be used to transfer the heat to the reservoir. Preferably, the elements are located in the vicinity of the reservoir, for example elements within or in the vicinity of the engine compartment.

Diese Wärmeintegration führt dazu, dass der Vorratsbehälter und vor allem das Reduktionsmittel auf ein bestimmtes Maß aufgeheizt werden und somit ein Einfrieren verhindert werden kann. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Kreislauf, also die Rohrleitungen und weitere strömungstechnische Verbindungen, vollständig gespült werden, sodass kein Reduktionsmittel mehr im Kreislauf vorhanden ist. Das Reduktionsmittel befindet sich dann vollständig im Vorratsbehälter. Auf diese Weise ist die Gefahr, dass Reduktionsmittel innerhalb des Kreislaufes einfriert, nicht mehr gegeben. Unter dem Spülen kann beispielsweise eine Belüftung des Kreislaufs verstanden werden, bei der das im Kreislauf befindliche Reduktionsmittel mittels Luft in den Vorratsbehälter gefördert wird.This heat integration means that the storage container and, above all, the reducing agent are heated to a certain extent and freezing can thus be prevented. It is provided according to the invention that the circuit, ie the pipelines and other fluidic connections, are flushed completely so that there is no longer any reducing agent in the circuit. The reducing agent is then completely in the reservoir. In this way, there is no longer a risk that the reducing agent will freeze within the circuit. Flushing can be understood, for example, as ventilation of the circuit, in which the reducing agent in the circuit is conveyed into the reservoir by means of air.

Der Vorratsbehälter ist vorzugsweise isoliert, sodass der Wärmeverlust innerhalb des Vorratsbehälters an die Umgebung möglichst gering ist.The reservoir is preferably insulated so that the heat loss within the reservoir to the environment is as small as possible.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred configurations of the invention result from the remaining features mentioned in the dependent claims.

Bei einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Reduktionsmittel nach Abstellen des Verbrennungsmotors zunächst so lange im Kreislauf gefördert wird, bis die Temperatur des Reduktionsmittels im Gleichgewicht mit der Motortemperatur beziehungsweise mit der Temperatur des Motorraums ist. Das Reduktionsmittel wird folglich weiter an den wärmeren Abschnitten des Motorraums vorbei gefördert, sodass eine Wärmeübertragung stattfinden kann. Mit dieser zusätzlich eingebrachten Wärmeenergie kann das Reduktionsmittel im isolierten Vorratsbehälter länger im flüssigen Zustand vorliegen.In a first embodiment of the method according to the invention, the reducing agent is initially circulated after the internal combustion engine has been switched off until the temperature of the reducing agent is in equilibrium with the engine temperature or with the temperature of the engine compartment. The reducing agent is consequently conveyed further past the warmer sections of the engine compartment, so that heat transfer can take place. With this additional thermal energy, the reducing agent can remain in the liquid state in the insulated storage tank for longer.

Um das Reduktionsmittel innerhalb des Vorratsbehälters auf ein gewisses Maß erwärmen zu können, ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die Heizvorrichtung mittels Abwärme aus einem Motorkühlsystem des Kraftfahrzeugs aufgeheizt wird. Die Heizvorrichtung, in Form beispielsweise eines Wärmetauschers, kann die Abwärme des Motorkühlsystems nutzen, um den Vorratsbehälter des Reduktionsmittels zu erwärmen beziehungsweise auf einem bestimmten Temperaturniveau zu halten. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Heizungswärmetauscher, als Element der Motorkühlung, um ein zusätzliches Lamellenpaket inklusive Durchlaufspirale ergänzt wird. Motorwärme gelangt dann über eine Leitung zum Vorratsbehälter. Der Vorratsbehälter ist entsprechend erweitert um eine wasserführende Heizspirale, welche in den Vorratsbehälter eigetaucht werden kann. Eine Umwälzpumpe kann die bedarfsorientierte Zirkulation sicherstellen.In order to be able to heat the reducing agent within the reservoir to a certain extent, it is provided in a further embodiment of the method according to the invention that the heating device is heated using waste heat from an engine cooling system of the motor vehicle. The heating device, for example in the form of a heat exchanger, can use the waste heat from the engine cooling system to heat the reservoir for the reducing agent or to keep it at a specific temperature level. It can be provided that a heating heat exchanger, as an element of the engine cooling system, is supplemented by an additional set of fins including a continuous spiral. Heat from the engine then travels through a line to the reservoir. The reservoir is expanded accordingly with a water-carrying heating coil, which can be immersed in the reservoir. A circulation pump can ensure demand-oriented circulation.

Zusätzlich oder alternativ ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die Heizvorrichtung mittels Abwärme aus einem Ölkühler und/oder aus einem Getriebeölkühler des Kraftfahrzeugs aufgeheizt wird. Analog zur obigen Ausführung kann auch die Abwärme des Ölkühlers und/oder des Getriebeölkühlers genutzt werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Ölkühler und/oder der Getriebeölkühler des Verbrennungsmotors um ein zusätzliches Lamellenpaket inklusive Durchlaufspirale ergänzt werden. Die Abwärme gelangt dann über eine Leitung zum Vorratsbehälter, wobei der Vorratsbehälter um eine wasserführende Heizspirale, als Teil der Heizvorrichtung, ergänzt wird, wobei die Heizspirale in den Tank eigetaucht ist. Dabei wird lediglich Wärme übertragen. Ein Stofftransport zwischen der Leitung und dem Vorratsbehälter findet nicht statt. Eine Umwälzpumpe stellt die bedarfsorientierte Zirkulation sicher.Additionally or alternatively, in a further embodiment of the method according to the invention, it is provided that the heating device is heated by means of waste heat from an oil cooler and/or from a transmission oil cooler of the motor vehicle. Analogously to the above embodiment, the waste heat from the oil cooler and/or the transmission oil cooler can also be used. In this case, it can be provided that the oil cooler and/or the transmission oil cooler of the internal combustion engine are supplemented by an additional disk pack including a continuous spiral. The waste heat then reaches the storage tank via a line, the storage tank being supplemented by a water-carrying heating coil as part of the heating device, with the heating coil being immersed in the tank. Only heat is transferred. There is no material transport between the line and the reservoir. A circulation pump ensures demand-oriented circulation.

Bei einer weiteren Alternative beziehungsweise einer weiteren Ergänzung ist vorgesehen, dass die Heizvorrichtung mittels Abwärme aus einem Abgassystem des Kraftfahrzeugs aufgeheizt wird. Analog zu den vorgenannten Möglichkeiten wird die Wärme aus der Abgasanlage des Verbrennungsmotors entnommen. Dabei können die Auspufftöpfe mit einer wasserführenden Spirale im Topfinneren erweitert werden. Abgaswärme gelangt dann über eine Leitung zum Vorratsbehälter. Der Vorratsbehälter ist entsprechend erweitert um eine wasserführende Heizspirale, die in den Vorratsbehälter eigetaucht werden kann. Eine Umwälzpumpe stellt die bedarfsorientierte Zirkulation sicher. Diese Variante lässt sich mit der Nachlauflaufzeit des Fahrzeugs im Rahmen einer Regeneration des vorgeschriebenen Dieselrußpartikelfilters kombinieren. Hier kann die Wärmeenergie, die bei Abstellen des Kraftfahrzeugs, kurz nach Regeneration des Rußpartikelfilters, reduziert werden muss, direkt über den Kreislauf an den Vorratsbehälter abgegeben werden.In a further alternative or a further supplement, it is provided that the heating device is heated using waste heat from an exhaust system of the motor vehicle. In the same way as the options mentioned above, the heat is taken from the exhaust system of the internal combustion engine. The mufflers can be expanded with a water-carrying spiral inside the pot. Exhaust heat then reaches the storage tank via a line. The reservoir is correspondingly expanded to include a water-carrying heating coil that can be immersed in the reservoir. A circulation pump ensures demand-oriented circulation. This variant can be combined with the run-on time of the vehicle as part of a regeneration of the prescribed diesel particulate filter. Here, the thermal energy that has to be reduced when the motor vehicle is switched off shortly after regeneration of the soot particle filter can be released directly via the circuit to the reservoir.

Die zuvor genannte Aufgabe wird außerdem gelöst von einem vorgenannten Abgasnachbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor, mit mindestens einem Vorratsbehälter zum Speichern eines Reduktionsmittels zur Reduzierung von NOx im Abgas des Verbrennungsmotors, mit mindestens einem Einspritzsystem, mit mindestens einer Zirkulationspumpe, mit mindestens einer Entlüftungsvorrichtung, mit mindestens einem Kreislauf zum Fördern des Reduktionsmittels mindestens aus dem Vorratsbehälter und in den Vorratsbehälter und mit mindestens einer Heizvorrichtung zum Aufheizen des Vorratsbehälters. Es ist vorgesehen, dass das Abgasnachbehandlungssystem dazu ausgestaltet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen. Die obigen Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungssystem.The aforementioned object is also achieved by an aforementioned exhaust gas aftertreatment system for an internal combustion engine, with at least one reservoir for storing a reducing agent for reducing NO x in the exhaust gas of the internal combustion engine, with at least one injection system, with at least one circulation pump, with at least one ventilation device, with at least a cycle to the För those of the reducing agent at least from the reservoir and into the reservoir and with at least one heating device for heating the reservoir. Provision is made for the exhaust gas aftertreatment system to be designed to carry out a method according to one of Claims 1 to 5. The above statements on the method according to the invention also apply correspondingly to the exhaust gas aftertreatment system according to the invention.

Das Einspritzsystem ist dazu ausgestaltet, das Reduktionsmittel in das Abgassystem als Teil des Abgasnachbehandlungssystems einzuspritzen, um dort im Katalysator entstandene Stickoxide zu reduzieren. Die Zirkulationspumpe dient der Förderung des Reduktionsmittels im oben genannten Kreislauf. Die Entlüftungsvorrichtung ist dazu ausgestaltet, das Reduktionsmittel vollständig in den Vorratsbehälter zu fördern, wobei beispielsweise mittels Luft die Leitungen des Kreislaufs durch die Entlüftungsvorrichtung belüftet werden.The injection system is designed to inject the reducing agent into the exhaust system as part of the exhaust aftertreatment system in order to reduce nitrogen oxides that have formed there in the catalytic converter. The circulation pump is used to pump the reducing agent in the circuit mentioned above. The venting device is designed to convey the reducing agent completely into the reservoir, the lines of the circuit being vented through the venting device, for example by means of air.

Bei einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungssystems ist vorgesehen, dass die Heizvorrichtung innerhalb des Vorratsbehälters angeordnet ist und dass die Heizvorrichtung einen Wärmeübertrager zur Aufnahme von Abwärme mindestens eines Elements des Kraftfahrzeugs umfasst. Die Heizvorrichtung kann beispielsweise als flüssigkeitsführende Heizspirale ausgestaltet sein, die in den Vorratsbehälter eingetaucht werden kann. Durch die Heizvorrichtung wird lediglich Wärme übertragen. Ein Stofftransport zwischen dem Wärmeübertrager und dem Vorratsbehälter findet nicht statt.In a first embodiment of the exhaust gas aftertreatment system according to the invention, it is provided that the heating device is arranged inside the reservoir and that the heating device comprises a heat exchanger for absorbing waste heat from at least one element of the motor vehicle. The heating device can be designed, for example, as a liquid-carrying heating coil that can be immersed in the reservoir. Only heat is transferred through the heating device. A mass transport between the heat exchanger and the storage tank does not take place.

Um ein mögliches Auftauen des Reduktionsmittels zu beschleunigen, ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungssystems vorgesehen, dass der Vorratsbehälter einen ersten Vorratsbehälter und einen zweiten Vorratsbehälter umfasst und dass der erste Vorratsbehälter ein kleineres Volumen aufweist als der zweite Vorratsbehälter. Abhängig vom Volumen des Vorratsbehälters kann ein möglicher Auftau-Vorgang des Reduktionsmittels mehr oder weniger Zeit in Anspruch nehmen. Die Auftauzeit kann deutlich reduziert werden, indem ein erster Vorratsbehälter und ein zweiter Vorratsbehälter verwendet werden. Der erste Vorratsbehälter weist ein kleineres Volumen auf als der zweite Vorratsbehälter, sodass es einen Haupttank und einen kleinen Zusatztank gibt. Der erste, kleinere Vorratsbehälter dient dazu, das sofort bei Motorstart benötigte Reduktionsmittel schnell aufzutauen. Der erste Vorratsbehälter kann auch mit einer elektrischen Heizvorrichtung aufgeheizt werden, da die benötigte Energiemenge vergleichsweise klein ist. In dem größeren zweiten Vorratsbehälter dauert der Auftauvorgang etwas länger. Der zweite Vorratsbehälter ist nicht auf eine elektrische Heizvorrichtung angewiesen, sondern kann mit der zur Verfügung stehenden Motorabwärme beheizt werden.In order to accelerate possible thawing of the reducing agent, a further embodiment of the exhaust gas aftertreatment system according to the invention provides that the reservoir comprises a first reservoir and a second reservoir and that the first reservoir has a smaller volume than the second reservoir. Depending on the volume of the reservoir, a possible thawing process for the reducing agent can take more or less time. Defrosting time can be significantly reduced by using a first reservoir and a second reservoir. The first reservoir has a smaller volume than the second reservoir, so there is a main tank and a small auxiliary tank. The first, smaller reservoir is used to quickly thaw the reducing agent that is required immediately when the engine is started. The first reservoir can also be heated with an electric heater, since the amount of energy required is comparatively small. The thawing process takes a little longer in the larger second storage container. The second reservoir is not dependent on an electrical heating device, but can be heated with the available engine waste heat.

Um die Flexibilität des Abgasnachbehandlungssystems weiter zu verbessern, ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungssystems vorgesehen, dass der Vorratsbehälter elastisch ausgestaltet ist, sodass eine Volumenausdehnung ermöglicht wird. Der Vorratsbehälter ist folglich so ausgestaltet, dass er dehnbar ist. Vorzugsweise kann der Vorratsbehälter eine Dehnung des Volumens >10% aushalten, um die Volumenausdehnung eines möglicherweise gefrorenen Reduktionsmittels kompensieren zu können. Diese Lösung hat den Vorteil, dass nach dem Fördern des Reduktionsmittels in den Vorratsbehälter keine Frost- beziehungsweise Schadensgefahr besteht und keine elektrische Energie nötig ist, um das Reduktionsmittel zu heizen.In order to further improve the flexibility of the exhaust gas aftertreatment system, a further embodiment of the exhaust gas aftertreatment system according to the invention provides that the reservoir is designed to be elastic, so that volume expansion is made possible. The reservoir is consequently designed to be stretchable. The reservoir can preferably withstand an expansion in volume of >10% in order to be able to compensate for the volume expansion of a possibly frozen reducing agent. This solution has the advantage that after the reducing agent has been conveyed into the reservoir, there is no risk of frost or damage and no electrical energy is required to heat the reducing agent.

Zusätzlich kann bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Vorratsbehälter kugelförmig ausgestaltet ist. Die kugelförmige Ausgestaltung minimiert die Oberfläche des Vorratsbehälters, sodass der Wärmeverlust über die Oberfläche des Vorratsbehälters ebenfalls minimiert wird.In addition, in a further embodiment of the invention, it can be provided that the reservoir is designed spherically. The spherical configuration minimizes the surface area of the reservoir, so heat loss across the surface of the reservoir is also minimized.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.Unless stated otherwise in the individual case, the various embodiments of the invention mentioned in this application can advantageously be combined with one another.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Abgasnachbehandlungssystems mit der Nutzung der Abwärme eines Motorkühlsystems,
  • 2 eine schematische Darstellung eines Abgasnachbehandlungssystems mit der Nutzung der Abwärme eines Ölkühlers,
  • 3 eine schematische Darstellung eines Abgasnachbehandlungssystems mit der Nutzung der Abwärme eines Getriebeölkühlers und
  • 4 eine schematische Darstellung eines Abgasnachbehandlungssystems mit der Nutzung der Abwärme eines Abgassystems.
The invention is explained below in exemplary embodiments with reference to the associated drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of an exhaust aftertreatment system using the waste heat of an engine cooling system,
  • 2 a schematic representation of an exhaust aftertreatment system using the waste heat of an oil cooler,
  • 3 a schematic representation of an exhaust aftertreatment system using the waste heat of a transmission oil cooler and
  • 4 a schematic representation of an exhaust aftertreatment system using the waste heat of an exhaust system.

1 zeigt die Durchführung eines Verfahrens zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors 10 eines hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Dabei wird ein Reduktionsmittel zur Reduktion von NOX im Abgas eingesetzt. Das Reduktionsmittel wird in einem Vorratsbehälter 12 gespeichert und kann über einen Kreislauf 14 aus dem Vorratsbehälter 12 heraus und in den Vorratsbehälter 12 hinein gefördert werden. Der Vorratsbehälter kann mittels einer Heizvorrichtung 16 beheizt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel arbeitet die Heizvorrichtung mit der Abwärme eines Motorkühlsystems 18. Neben dem Motorkühlsystem 18 sind im Bereich des Verbrennungsmotors 10 insbesondere Ölkühlsysteme, wie ein Ölkühler 20 und ein Getriebeölkühler 22, aber auch das Abgassystem 24 selbst als Wärmequellen zu nennen. 1 shows the implementation of a method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine 10 of a motor vehicle, not shown here. A reducing agent is used to reduce NO x in the exhaust gas. The reducing agent is stored in a storage tank 12 and can be discharged via a circuit 14 be conveyed out of the reservoir 12 and into the reservoir 12 . The storage container can be heated by means of a heating device 16 . In the present exemplary embodiment, the heating device works with the waste heat of an engine cooling system 18. In addition to the engine cooling system 18, in the area of the internal combustion engine 10, oil cooling systems in particular, such as an oil cooler 20 and a transmission oil cooler 22, but also the exhaust system 24 itself should be mentioned as heat sources.

Für ein Abgasnachbehandlungssystem 26 ist darüber hinaus ein Einspritzsystem 28 erforderlich, welches im Kreislauf 14 des Reduktionsmittels angeordnet ist. Das Reduktionsmittel wird mittels des Einspritzsystems 26 in das Abgassystem 24 eingespritzt, um dort im Katalysator die Stickoxide zu reduzieren. Weiter umfasst das Abgasnachbehandlungssystem eine Zirkulationspumpe 30 und ein Entlüftungssystem 32.For an exhaust gas aftertreatment system 26, an injection system 28 is also required, which is arranged in the circuit 14 of the reducing agent. The reducing agent is injected into the exhaust system 24 by means of the injection system 26 in order to reduce the nitrogen oxides there in the catalytic converter. The exhaust aftertreatment system also includes a circulation pump 30 and a ventilation system 32.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird nach Abstellen des Verbrennungsmotors 10 das Reduktionsmittel im vorhandenen Kreislauf 14 gespült, sodass das flüssige Reduktionsmittel durch die Restwärme der Umgebung erwärmt wird. Die thermische Energie wird in dem Reduktionsmittel gespeichert. Das Spülen erfolgt derart, dass das Reduktionsmittel im Kreislauf 14 zirkuliert, wobei die Zirkulation durch die Zirkulationspumpe 30 beziehungsweise das Entlüftungssystem 32 angetrieben wird. Die Zirkulation wird so lange fortgeführt, bis die Temperatur des Reduktionsmittels im Gleichgewicht mit der Motortemperatur beziehungsweise im Gleichgewicht mit der Umgebung des Motorbereiches ist.In the exemplary embodiment shown, after the internal combustion engine 10 has been switched off, the reducing agent in the existing circuit 14 is flushed, so that the liquid reducing agent is heated by the residual heat of the environment. The thermal energy is stored in the reducing agent. The flushing takes place in such a way that the reducing agent circulates in the circuit 14 , the circulation being driven by the circulation pump 30 or the ventilation system 32 . The circulation is continued until the temperature of the reducing agent is in equilibrium with the engine temperature or in equilibrium with the area around the engine.

Sobald das Gleichgewicht erreicht ist, wird der Kreislauf 14 belüftet, das heißt, die Zirkulationspumpe 30 fördert das gesamte Reduktionsmittel in den Vorratsbehälter 12 und spült die Leitungen des Kreislaufs 14 mit zum Beispiel Luft. Die Leitungen und das Einspritzsystem 28 sind somit frostsicher, da sie frei von flüssigem Reduktionsmittel sind. Wird als Reduktionmittel beispielsweise Ad-Blue verwendet, liegt der Gefrierpunkt etwa bei -11 Grad Celsius.As soon as equilibrium is reached, the circuit 14 is aerated, that is to say the circulation pump 30 conveys all of the reducing agent into the reservoir 12 and flushes the lines of the circuit 14 with air, for example. The lines and the injection system 28 are thus frost-proof since they are free of liquid reducing agent. If AdBlue is used as a reducing agent, for example, the freezing point is around -11 degrees Celsius.

Lediglich der Vorratsbehälter enthält nach dem Spülen noch flüssiges Reduktionsmittel. Der Vorratsbehälter 12 ist thermisch isoliert, um die Wärmeenergie möglichst lange zu konservieren. Darüber hinaus ist die Heizvorrichtung 16 innerhalb des Vorratsbehälters 12 angeordnet. Die Heizvorrichtung 16 kann vom Bordnetz bedarfsorientiert angesteuert werden. Die vergleichsweise höhere Restwärme erhöht die initiale Temperatur des Reduktionsmittels, sodass zum Beispiel Standzeiten über Nacht keine Gefahr für das Einfrieren des Reduktionsmittels darstellen.Only the reservoir still contains liquid reducing agent after flushing. The reservoir 12 is thermally insulated in order to conserve the thermal energy for as long as possible. In addition, the heating device 16 is arranged inside the storage container 12 . The heating device 16 can be controlled by the vehicle electrical system as needed. The comparatively higher residual heat increases the initial temperature of the reducing agent, so that there is no risk of the reducing agent freezing if it is left standing overnight, for example.

Die Heizvorrichtung 16 wird mittels Abwärme des Motorkühlsystems 18 des Kraftfahrzeugs aufgeheizt. Die Heizvorrichtung 16 umfasst einen Wärmeübertrager 34, der die Abwärme des Motorkühlsystems 18 nutzen kann, um den Vorratsbehälter 12 des Reduktionsmittels zu erwärmen beziehungsweise auf einem bestimmten Temperaturniveau zu halten. Dabei ist ein hier nicht dargestellter Heizungswärmetauscher, als Element des Motorkühlsystems 18, um ein zusätzliches Lamellenpaket inklusive Durchlaufspirale ergänzt. Motorwärme gelangt dann über eine Leitung zum Vorratsbehälter 12. Der Vorratsbehälter 12 ist entsprechend erweitert um eine wasserführende Heizspirale, als Teil des Wärmeübertragers 34, der in den Vorratsbehälter 12 eigetaucht ist.The heating device 16 is heated by means of waste heat from the engine cooling system 18 of the motor vehicle. The heating device 16 includes a heat exchanger 34, which can use the waste heat from the engine cooling system 18 to heat the reservoir 12 of the reducing agent or to keep it at a specific temperature level. In this case, a heating heat exchanger, not shown here, as an element of the engine cooling system 18, is supplemented by an additional set of fins including a continuous spiral. Heat from the engine then passes through a line to the reservoir 12. The reservoir 12 is correspondingly expanded to include a water-carrying heating coil as part of the heat exchanger 34, which is immersed in the reservoir 12.

2 zeigt das Ausführungsbeispiel analog zu 1, wobei die Abwärme zum Aufheizen des Vorratsbehälters 12 nicht aus dem Motorkühlsystem 18 entnommen wird, sondern aus dem Ölkühler 20. 2 shows the embodiment analogous to 1 , whereby the waste heat for heating up the reservoir 12 is not taken from the engine cooling system 18, but from the oil cooler 20.

3 zeigt das Ausführungsbeispiel analog zu den 1 und 2, wobei die Abwärme zum Aufheizen des Vorratsbehälters 12 nicht aus dem Motorkühlsystem 18 beziehungsweise dem Ölkühler 20 entnommen wird, sondern aus dem Getriebeölkühler 22. 3 shows the embodiment analogous to the 1 and 2 , wherein the waste heat for heating up the reservoir 12 is not taken from the engine cooling system 18 or the oil cooler 20, but from the transmission oil cooler 22.

4 zeigt das Ausführungsbeispiel analog zu den 1, 2 und 3, wobei die Abwärme zum Aufheizen des Vorratsbehälters 12 aus dem Abgassystem 24 entnommen wird. Darüber hinaus ist der Vorratsbehälter 12 in einen ersten Vorratsbehälter 36 und einen zweiten Vorratsbehälter 38 unterteilt. Der erste Vorratsbehälter 36 weist dabei ein kleineres Volumen auf, als der zweite Vorratsbehälter 38. Auf diese Weise kann ein mögliches Auftauen des Reduktionsmittels beschleunigt werden. Abhängig vom Volumen des Vorratsbehälters 12 kann ein möglicher Auftau-Vorgang des Reduktionsmittels mehr oder weniger Zeit in Anspruch nehmen. Die Auftauzeit wird reduziert, indem der Vorratsbehälter 12 in zwei Vorratsbehälter 36, 38 aufgeteilt wird. Der erste Vorratsbehälter 36 weist ein kleineres Volumen auf als der zweite Vorratsbehälter 38, sodass es einen Haupttank und einen kleinen Zusatztank gibt. Der erste, kleinere Vorratsbehälter 36 dient dazu, das sofort bei Motorstart benötigte Reduktionsmittel schnell aufzutauen. Der erste Vorratsbehälter 36 kann auch mit einer elektrischen Heizvorrichtung aufgeheizt werden, da die benötigte Energiemenge vergleichsweise klein ist. In dem größeren, zweiten Vorratsbehälter 38 dauert der Auftauvorgang etwas länger. Der zweite Vorratsbehälter 38 ist nicht auf eine elektrische Heizvorrichtung angewiesen, sondern kann mit der zur Verfügung stehenden Abwärme des Abgassystems 24 durch die Heizvorrichtung 16 beheizt werden. 4 shows the embodiment analogous to the 1 , 2 and 3 , wherein the waste heat for heating the reservoir 12 is removed from the exhaust system 24. In addition, the storage container 12 is divided into a first storage container 36 and a second storage container 38 . The first reservoir 36 has a smaller volume than the second reservoir 38. In this way, a possible thawing of the reducing agent can be accelerated. Depending on the volume of the reservoir 12, a possible thawing process for the reducing agent can take more or less time. Defrosting time is reduced by dividing the reservoir 12 into two reservoirs 36,38. The first reservoir 36 has a smaller volume than the second reservoir 38 so that there is a main tank and a small auxiliary tank. The first, smaller reservoir 36 is used to quickly thaw the reducing agent that is required immediately when the engine is started. The first reservoir 36 can also be heated with an electric heater since the amount of energy required is comparatively small. In the larger, second storage container 38, the thawing process takes a little longer. The second reservoir 38 is not dependent on an electrical heating device, but can be heated by the heating device 16 with the available waste heat from the exhaust system 24 .

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Vorratsbehälter 36 elastisch ausgestaltet. Auf diese Weise ist eine Volumenausdehnung des ersten Vorratsbehälters 36 möglich. Der erste Vorratsbehälter 36 ist folglich so ausgestaltet, dass er dehnbar ist. Der erste Vorratsbehälter 36 kann eine Dehnung des Volumens >10% aushalten, um die Volumenausdehnung eines möglicherweise gefrorenen Reduktionsmittels kompensieren zu können. Diese Lösung hat den Vorteil, dass nach dem Fördern des Reduktionsmittels in den ersten Vorratsbehälter 36 keine Frost- beziehungsweise Schadensgefahr besteht und keine dauerhafte elektrische Energie nötig ist, um das Reduktionsmittel zu heizen.In this embodiment, the first reservoir 36 is designed to be elastic. In this way, a volume expansion of the first reservoir 36 is possible. The first reservoir 36 is thus designed to be stretchable. The first reservoir 36 can withstand an expansion in volume of >10% in order to be able to compensate for the volume expansion of a possibly frozen reducing agent. This solution has the advantage that after the reducing agent has been conveyed into the first reservoir 36 there is no risk of frost or damage and no permanent electrical energy is required to heat the reducing agent.

Zusätzlich ist der erste Vorratsbehälter 36 kugelförmig ausgestaltet. Die kugelförmige Ausgestaltung minimiert die Oberfläche des ersten Vorratsbehälters 36, sodass der Wärmeverlust über die Oberfläche des ersten Vorratsbehälters 36 ebenfalls minimiert wird.In addition, the first reservoir 36 is spherical in shape. The spherical configuration minimizes the surface area of the first reservoir 36 such that heat loss across the surface of the first reservoir 36 is also minimized.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Verbrennungsmotorcombustion engine
1212
Vorratsbehälterreservoir
1414
Kreislaufcycle
1616
Heizvorrichtungheating device
1818
Motorkühlsystemengine cooling system
2020
Ölkühleroil cooler
2222
Getriebeölkühlertransmission oil cooler
2424
Abgassystemexhaust system
2626
Abgasnachbehandlungssystemexhaust aftertreatment system
2828
Einspritzsysteminjection system
3030
Zirkulationspumpecirculation pump
3232
Entlüftungssystemventilation system
3434
Wärmeübertragerheat exchanger
3636
erster Vorratsbehälterfirst reservoir
3838
zweiter Vorratsbehältersecond reservoir

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102005002318 A1 [0005]DE 102005002318 A1 [0005]

Claims (10)

Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors (10) eines Kraftfahrzeugs, wobei mindestens ein Reduktionsmittel zur Reduktion von NOx im Abgas eingesetzt wird, wobei das Reduktionsmittel in mindestens einem Vorratsbehälter (12) gespeichert wird, wobei das Reduktionsmittel in einem Kreislauf (14) mindestens aus dem Vorratsbehälter (12) heraus und in den Vorratsbehälter (12) hinein gefördert wird und wobei der Vorratsbehälter (12) mittels einer Heizvorrichtung (16) beheizt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel nach Abstellen des Verbrennungsmotors (10) in den Vorratsbehälter (12) gefördert wird und dass die Heizvorrichtung (16) mittels Abwärme mindestens eines Elements des Kraftfahrzeugs aufgeheizt wird.Method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine (10) of a motor vehicle, wherein at least one reducing agent is used to reduce NOx in the exhaust gas, wherein the reducing agent is stored in at least one storage tank (12), the reducing agent in a circuit (14) at least from the storage tank (12) is conveyed out and into the storage container (12) and in which the storage container (12) can be heated by means of a heating device (16), characterized in that the reducing agent is fed into the storage container (12) after the internal combustion engine (10) has been switched off. is promoted and that the heating device (16) is heated by means of waste heat of at least one element of the motor vehicle. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel nach Abstellen des Verbrennungsmotors (10) zunächst so lange im Kreislauf (14) gefördert wird, bis die Temperatur des Reduktionsmittels im Gleichgewicht mit der Motortemperatur ist.procedure after claim 1 , characterized in that the reducing agent after switching off the internal combustion engine (10) is first promoted in the circuit (14) until the temperature of the reducing agent is in equilibrium with the engine temperature. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (16) mittels Abwärme aus einem Motorkühlsystem (18) des Kraftfahrzeugs aufgeheizt wird.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the heating device (16) by means of waste heat from an engine cooling system (18) of the motor vehicle is heated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (16) mittels Abwärme aus einem Ölkühler (20) und/oder aus einem Getriebeölkühler (22) des Kraftfahrzeugs aufgeheizt wird.Procedure according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the heating device (16) by means of waste heat from an oil cooler (20) and / or from a transmission oil cooler (22) of the motor vehicle is heated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (16) mittels Abwärme aus einem Abgassystem (24) des Kraftfahrzeugs aufgeheizt wird.Procedure according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the heating device (16) by means of waste heat from an exhaust system (24) of the motor vehicle is heated. Abgasnachbehandlungssystem (26) für einen Verbrennungsmotor (10), mit mindestens einem Vorratsbehälter (12) zum Speichern eines Reduktionsmittels zur Reduzierung von NOx im Abgas des Verbrennungsmotors (10), mit mindestens einem Einspritzsystem (28), mit mindestens einer Zirkulationspumpe (30) mit mindestens einer Entlüftungsvorrichtung (32), mit mindestens einem Kreislauf (14) zum Fördern des Reduktionsmittels mindestens aus dem Vorratsbehälter (12) und in den Vorratsbehälter (12) und mit mindestens einer Heizvorrichtung (16) zum Aufheizen des Vorratsbehälters (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasnachbehandlungssystem (26) dazu ausgelegt ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.Exhaust aftertreatment system (26) for an internal combustion engine (10), with at least one reservoir (12) for storing a reducing agent for reducing NOx in the exhaust gas of the internal combustion engine (10), with at least one injection system (28), with at least one circulation pump (30). at least one ventilation device (32), with at least one circuit (14) for conveying the reducing agent at least out of the storage container (12) and into the storage container (12) and with at least one heating device (16) for heating the storage container (12), characterized That the exhaust aftertreatment system (26) is designed to use a method according to one of Claims 1 until 5 to execute. Abgasnachbehandlungssystem (26) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (16) innerhalb des Vorratsbehälters (12) angeordnet ist und dass die Heizvorrichtung (16) einen Wärmeübertrager (34) zur Aufnahme von Abwärme mindestens eines Elements des Kraftfahrzeugs umfasst.Exhaust aftertreatment system (26) after claim 6 , characterized in that the heating device (16) is arranged within the reservoir (12) and that the heating device (16) comprises a heat exchanger (34) for absorbing waste heat of at least one element of the motor vehicle. Abgasnachbehandlungssystem (26) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (12) einen ersten Vorratsbehälter (36) und einen zweiten Vorratsbehälter (38) umfasst und dass der erste Vorratsbehälter (36) ein kleineres Volumen aufweist als der zweite Vorratsbehälter (38).Exhaust aftertreatment system (26) after claim 6 or 7 , characterized in that the reservoir (12) comprises a first reservoir (36) and a second reservoir (38) and that the first reservoir (36) has a smaller volume than the second reservoir (38). Abgasnachbehandlungssystem (26) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (12) elastisch ausgestaltet ist, sodass eine Volumenausdehnung ermöglicht wird.Exhaust aftertreatment system (26) according to one of Claims 6 until 8th , characterized in that the reservoir (12) is designed to be elastic, so that an expansion in volume is made possible. Abgasnachbehandlungssystem (26) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (12) kugelförmig ausgestaltet ist.Exhaust aftertreatment system (26) according to one of Claims 6 until 9 , characterized in that the reservoir (12) is designed spherical.
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