DE10324482A1 - Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels zum Abgas eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels zum Abgas eines Verbrennungsmotors Download PDF

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Abstract

Vorgestellt wird eine Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels 24 zum Abgas eines Verbrennungsmotors 10 über ein Zumessorgan 22, das mit einem Vorratsbehälter 28 über einen Vorlauf 26 und einen Rücklauf 34 in einem geschlossenen Kreislauf verbunden ist, über den ein Reduktionsmittel 24 Wärme von dem Zumessorgan 22 abführt. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das über das Zumessorgan 22 einzuspritzende Reduktionsmittel 24 an einer Abzweigung 36 aus dem Rücklauf 34 entnommen wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels oder Kraftstoffs zum Abgas eines Verbrennungsmotors über ein Zumessorgan, das mit einem Vorratsbehälter über einen Vorlauf und einen Rücklauf in einem geschlossenen Kreislauf verbunden ist, über den ein Reduktionsmittel oder Kraftstoff Wärme von dem Zumessorgan abführt.
  • Eine solche Vorrichtung ist per se bekannt.
  • Es ist allgemein bekannt, dass der Stickoxidanteil am Abgas eines Verbrennungsmotors durch eine selektive katalytische Reduktion (SCR) verringert werden kann. Dazu wird dem Abgas eine unmittelbar reduzierend wirkende Substanz wie Ammoniak oder ein Vorprodukt zugeführt, das erst im Abgas reduzierende Substanzen freisetzt. Als Vorprodukt kann beispielsweise eine Harnstoff-Wasser-Lösung verwendet werden. Bei einer Reaktion des Harnstoffs mit dem Wasser (kombinierte Thermolyse und Hydrolyse) entsteht Ammoniak (NH3), das bei der selektiven katalytischen Reduktion mit Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2) zu molekularem Stickstoff (N2) und Wasser umgewandelt wird. Die selektive katalytische Reduktion findet in einem SCR-Katalysator statt. Die Hydrolyse kann durch einen vorgeschalteten Hydrolysekatalysator erfolgen. Eine Umwandlung der Harnstoff-Wasser-Lösung findet aber auch im Rahmen der SCR-Reaktion statt, so dass ein separater Hydrolysekatalysator nicht obligatorisch vorhanden sein muss.
  • Die Zudosierung der Harnstoff-Wasser-Lösung erfolgt über ein Dosiermodul, das elektrisch angesteuert wird. Um auf die bekannte Technologie handelsüblicher Niederdruck-und Hochdruck-Benzineinspritzventile zurückgreifen zu können, dürfen am Einbauort des Einspritzventils keine unzulässig hohen Temperaturen auftreten. Bei Überschreitungen bestimmter Temperaturschwellenwerte könnte die Funktionstüchtigkeit des Ventils durch Beeinträchtigung seiner Dichtungen und/oder der Isolierung und Kontaktierung seiner Spulen Schaden nehmen. Außerdem könnte eine lokale Zersetzung der Harnstoff-Wasser-Lösung in Verbindung mit einer Kristallisation des gelösten Harnstoffs auftreten, die den Durchfluss der Harnstoff-Wasser-Lösung durch das Einspritzventil verringert und im Extremfall verhindert.
  • Es ist per se bekannt, dieses Dosiermodul durch einen Harnstoff-Wasser-Lösungs-Teilstrom zu kühlen, der wieder in den Vorratstank geleitet wird. Ein weiterer Teilstrom wird direkt eingespritzt.
  • Eine solche Aufteilung des Harnstoff-Wasser-Lösungsstroms, der von einer Pumpe geliefert wird, hat zur Folge, dass jeweils einer der Teilströme nur zu Lasten des jeweils anderen Teilstroms vergrößert werden kann. Bei einer vorhandenen Dosieranlage für einen Dieselmotor, der einen Lastkraftwagen antreibt, tritt zum Beispiel in bestimmten Betriebspunkten ein Harnstoff-Wasser-Lösungsbedarf von bis zu 8,5 Kg pro Stunde auf. Bei einer gegebenen beschränkten Förderkapazität der Pumpe, die bei einer vorhandenen Pumpe max. 11 kg/h beträgt, reduziert sich der Kühlmengenstrom in diesen Betriebspunkten dann so weit, dass mit 2,5 kg/h zu wenig Harnstoff-Wasser-Lösung zur Kühlung übrig bleibt. Als Folge können die maximal zulässigen Temperaturen am Ventil überschritten werden.
  • Analoge Verhältnisse treten bei der Zudosierung von Kraftstoff zum Abgas auf. Es ist bekannt, zum Zweck der Abgasnachbehandlung Kraftstoff zum Abgas zu dosieren, beispielsweise zur Regeneration von Speicherkatalysatoren oder von Partikelfiltern oder allgemein zur Erhöhung der Abgastemperatur.
  • Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe einer verbesserten Vorrichtung zur Dosierung von Reduktionsmittel zum Abgas, bei der eine Kühlung des Einspritzventils auch bei hohen Einspritzmengen mit einer vergleichsweise klein dimensionierten Förderpumpe erzielt werden kann, ohne einen von der Zuführung des einzuspritzenden Reduktionsmittels getrennten Kühlkreislauf installieren zu müssen.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das über das Zumessorgan einzuspritzende Reduktionsmittel oder der einzuspritzende Kraftstoff an einer Abzweigung aus dem Rücklauf entnommen wird.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch diese Merkmale wird die Aufgabe der Erfindung vollkommen gelöst. Der Fluss der für eine Kühlung des Dosiermoduls und für einen Dosierung in das Abgas vorgesehenen Flüssigkeit wird erfindungsgemäß gewissermaßen sequentiell realisiert. Bevor Flüssigkeit eingespritzt wird, kühlt sie das Dosiermodul (z.B ein Einspritzventil) ab. Als Folge dient eine Pumpe, deren Förderleistung den maximalen Reduktionsmittelbedarf eines Verbrennungsmotors abdeckt, gleichzeitig als Kühlmittelpumpe. Es entsteht kein zusätzlicher Aufwand für die Realisierung der Kühlung. Die notwendige Wärmeabfuhr kann in allen Fällen realisiert werden, in denen die maximale Förderleistung der Pumpe dann zur Kühlung ausreicht, wenn gar kein Reduktionsmittel eingespritzt wird. Der zum Abgas dosierte Harnstoff-Wasser-Lösungs-Teilstrom geht nicht zu Lasten des Kühlstroms. Dadurch, dass ein Teil des Kühlstroms, der Wärme vom Dosiermodul (z.B. einem Einspritzventil) wegführt, zum Abgas dosiert wird, reduziert sich der Wärmeeintrag in den Vorratsbehälter, was die Gefahr einer zu starken Erwärmung der Harnstoff-Wasser-Lösung im Vorratsbehälter verringert.
  • Es ist bevorzugt, dass das Zumessorgan einen Ventilkörper aufweist, der zumindest teilweise von Reduktionsmittel umströmt wird.
  • Bevorzugt ist auch, dass das Zumessorgan einen den Ventilkörper umlaufenden Kühlspalt aufweist, der von dem Vorlauf mit Reduktionsmittel gespeist wird und der Reduktionsmittel an den Rücklauf abgibt.
  • Ferner ist bevorzugt, dass der Kühlspalt den Ventilkörper mit einer einzigen Windung umläuft.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Kühlspalt das Reduktionsmittel in mehr als einer Windung um den Ventilkörper herum führt.
  • Durch diese Merkmale ergeben sich konstruktive Möglichkeiten, die Kühlwirkung an den Bedarf anzupassen. Bei der teilweisen Umspülung ist die Kühlwirkung eher geringer als bei einem umlaufenden Kühlspalt. Analog ergibt sich bei mehreren Windungen eine stärkere Kühlwirkung als bei einer einzelnen Windung. Eine Auswahl unter diesen Ausgestaltungen ermöglicht damit eine effektive, an individuelle Randbedingungen angepasste Kühlung des Zumessorgans. Als individuelle Randbedingung kommt dabei insbesondere der Wärmeeintrag vom Abgassystem in das Zumessorgan in Frage.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich durch einen in den Rücklauf geschalteten Wärmetauscher aus. Bevorzugt ist auch, dass eine solche Ausgestaltung einen Kühlrippen aufweisenden Kühlkörper in wärmeleitendem Kontakt mit dem Rücklauf besitzt.
  • Durch diese einfachen passiven Systeme, die mit dem Vorratsbehälter und/oder der Rücklaufleitung integrierbar sind, kann insbesondere bei geringem Füllstand eine zu starke Aufwärmung der Harnstoff-Wasser-Lösung im Vorratsbehälter verhindert werden. Aus Kostengründen und aus Gründen der Zuverlässigkeit kommen insbesondere Systeme in Frage, die durch erzwungene oder auch natürliche Konvektion einen Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft unterstützen. Dazu gehören insbesondere Maßnahmen zur Vergrößerung der Oberfläche von beteiligten Bauteilen, die dem Fahrtwind oder dem Luftstrom des Motorkühlgebläses ausgesetzt sind. Es sind jedoch auch Alternativen denkbar, die mit höherem Aufwand verbunden sind, wie z.B. die Installation eines separaten Kühlkreislaufs mit Harnstoff-Wasser-Lösung oder einer anderen Kühlflüssigkeit und eigener Umwälzpumpe.
  • Ferner ist bevorzugt, dass das Zumessorgan außen an einer Wand eines abgasführenden Volumens angeflanscht ist.
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sie konstruktiv und fertigungstechnisch leichter zu realisieren ist als eine Anordnung eines Zumessorgans in dem Abgassystem. Darüber hinaus minimiert diese Ausgestaltung den Wärmefluss aus dem Abgassystem in das Zumessorgan und verringert dadurch den Kühlleistungsbedarf.
  • Bevorzugt ist auch, dass der Übergang zwischen einem Teil des Zumessorgans, das mit der Wand des abgasführenden Volumens in Kontakt steht, und dem übrigen Zumessorgan eine Querschnittsverjüngung und/oder einen Querschnitt aus einem Material mit verringerter Wärmeleitfähigkeit aufweist. Als solches Material kommt beispielsweise Keramik in Frage.
  • Durch diese Maßnahmen wird der genannte unerwünschte Wärmeeintrag weiter verringert.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Zumessorgan ein handelsübliches Niederdruck- oder Hochdruck-Benzineinspritzventil aufweist.
  • Da handelsübliche Benzineinspritzventile in großen Stückzahlen gefertigt werden, ergibt sich durch ihre Verwendung eine kostengünstige Möglichkeit, ein Dosiersystem mit den oben genannten Merkmalen zu realisieren.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 schematisch einen Verbrennungsmotor mit Abgasnachbehandlungssystem, bei dem die Merkmale der Erfindung verwirklicht sind;
  • 2 ebenfalls schematisch, einen Querschnitt durch das Abgasnachbehandlungssystem nach 1; und
  • 3 eine Ausgestaltung eines Teils eines Zumessorgans.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 10 mit einem abgasführenden Volumen 12 und einem noch zu erläuternden Abgasnachbehandlungssystem. Der Verbrennungsmotor 10 wird von einem Steuergerät 14 gesteuert, das dazu Signale von einer Sensorik 16 über Betriebsparameter des Verbrennungsmotors 10 erhält. Aus Signalen über Betriebsparameter des Verbrennungsmotors 10 bildet das Steuergerät 14 unter anderem Steuersignale zur Ansteuerung eines Leistungsstellglieds 18. Die Betriebsparameter des Verbrennungsmotors 10 umfassen unter anderem auch den Drehmomentwunsch eines Fahrers. Das Leistungsstellglied 18 kann beispielsweise bei einem Dieselmotor durch eine Einspritzventilanordnung realisiert sein, die dazu dient, Kraftstoff zu Brennräumen des Verbrennungsmotors 10 einzuspritzen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Anwendungen bei einem Dieselmotor beschränkt, sondern kann allgemein zur Dosierung einer Flüssigkeit zum Abgas eines beliebigen Verbrennungsmotors verwendet werden.
  • Im Ausführungsbeispiel nach der 1 umfasst das Abgasnachbehandlungssystem einen SCR-Katalysator 20, in dem Stickoxide, die vom Verbrennungsmotor 10 emittiert werden, mit einem Reduktionsmittel zu molekularem Stickstoff reduziert werden. Dem SCR-Katalysator ist üblicherweise ein Oxidationskatalysator vorgeschaltet, der aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht explizit in der 1 dargestellt ist. Wie bereits eingangs erwähnt wurde, kann Ammoniak als Reduktionsmittel verwendet werden. Dabei wird das Ammoniak aus Gründen der Handhabbarkeit nicht in reiner Form, sondern in Form eines Vorproduktes zum Abgas dosiert. Als Vorprodukt kommt insbesondere eine Harnstoff-Wasser-Lösung in Frage.
  • Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die Zuführung einer Harnstoff-Wasser-Lösung, sondern kann allgemein auch in Verbindung mit anderen Reduktionsmitteln verwendet werden. Beispielsweise kann auch Kraftstoff als Reduktionsmittel zum Abgas dosiert werden. Darüber hinaus kann die Erfindung auch in Kombination mit anderen Abgasnachbehandlungsmaßnahmen/-systemen mit Speicherkatalysatoren und/oder Partikelfiltern verwendet werden.
  • In der 1 erhält ein Zumessorgan 22 Reduktionsmittel 24 über einen Vorlauf 26 aus einem Vorratsbehälter 28. Das Reduktionsmittel 24 wird von einer im Vorlauf 26 angeordneten Pumpe 30 gefördert, die durch einen Pumpenantrieb 32, beispielsweise durch einen Elektromotor, angetrieben wird. Der Pumpenantrieb 32 wird vom Steuergerät 14 gesteuert, so dass die Pumpe 30 bedarfsgerecht Reduktionsmittel 24 fördert. In Betriebspunkten des Verbrennungsmotors 10 mit hoher Stickoxidemission wird entsprechend mehr Reduktionsmittel 24 von der Pumpe 30 gefördert als in Betriebspunkten des Verbrennungsmotors 10 mit niedriger Stickoxidemission. Das über den Vorlauf 26 herangeführte Reduktionsmittel 24 kühlt das Zumessorgan 22 und wird über einen Rücklauf 34 teilweise zum Vorratsbehälter 28 zurückgeführt.
  • Der nicht zum Vorratsbehälter 28 zurückgeführte Teilstrom wird an einer Abzweigung 36 im Rücklauf 34 entnommen und über eine Dosierleitung 38 als zuzumessender Teilstrom dem Zumessorgan 22 zugeführt. Über eine Steuerverbindung 40 steuert das Steuergerät 14 den Durchfluss durch das Zumessorgan 22, um den Durchfluss an den Bedarf des Verbrennungsmotors 10 anzupassen. Dabei kann die Ansteuerung beispielsweise mit einem Tastverhältnis fester Frequenz und variablem Tastverhältnis realisiert sein. Alternativ können selbstverständlich auch vorgegebene konstante Öffnungsimpulsbreiten mit variablem Abstand zwischen zwei Öffnungsimpulsbreiten verwendet werden. Als weitere Alternative kann auch ein Zumessorgan 22 mit variablem Öffnungsquerschnitt verwendet werden, dessen Öffnungsquerschnitt von dem Steuergerät 14 eingestellt wird.
  • Der Rücklauf 34 ist mit einer Drossel 35 versehen, die dafür sorgt, dass im Rücklauf 34 und damit in der Dosierleitung 38 ein ausreichender Reduktionsmitteldruck herrscht, um einen Durchfluss durch das Zumessorgan 22 zu erzielen. Alternativ zur Drossel kann ein mechanischer Druckregler oder ein elektrisches Druckregelventil vorgesehen sein.
  • In der 2 ist ein Querschnitt des Abgasnachbehandlungssystems aus 1 mit zusätzlichen Details dargestellt. Das abgasführende Volumen 12 weist eine Wand 42 auf, an der ein Ventilhalter 44 befestigt ist. Der Ventilhalter 44 kann mit der Wand 42 beispielsweise verschraubt oder verschweißt sein. Der Ventilhalter 44 weist eine Querschnittsverjüngung 46 auf, um eine Aufnahme von Wärme aus dem abgasführenden Volumen 12 und/oder der Wand 42 zu minimieren. Alternativ oder ergänzend kann ein Querschnitt aus einem Material mit verringerter Wärmeleitfähigkeit vorgesehen sein, beispielsweise eine Scheibe 47 aus Keramik.
  • Der Ventilhalter 44 nimmt einen Ventilkörper 48 auf. Dabei kann der Ventilkörper 48 mit dem Ventilhalter 44 beispielsweise verschraubt sein. Wichtig ist, dass zwischen dem Ventilhalter 44 und dem Ventilkörper 48 ein guter thermischer Kontakt besteht. Der Ventilkörper 48 besitzt eine Durchflussöffnung 50, die über ein zwei Schaltstellungen aufweisendes 2-Wege-Ventil 52 (2/2-Ventil) mit der Abzweigung 36 im Rücklauf 34 verbunden ist.
  • Der Ventilkörper 48 bildet mit dem 2/2-Ventil 52 ein Zumessorgan 22, das in den Ventilhalter 44 fest eingebettet ist und daher mit dem abgasführenden Volumen 12 verbunden ist. Der Ventilhalter 44 weist in seinem Inneren einen Kühlspalt 54 auf, der von dem Vorlauf 26 mit Reduktionsmittel 24 gespeist wird und der Reduktionsmittel 24 an den Rücklauf 34 abgibt. In der Darstellung der 2 ist die linke Seite des Kühlspaltes 54 mit dem Zulauf 26 verbunden und die rechte Seite des Kühlspaltes 54 ist mit dem Rücklauf 34 verbunden. Daher umströmt das Reduktionsmittel, das durch den Kühlspalt 54 vom Vorlauf 26 zum Rücklauf 34 strömt, den in den Ventilhalter 44 eingebetteten Ventilkörper 48 zumindest teilweise. Auf diese Weise wird der Ventilhalter 44 und der Ventilkörper 48, die beide von dem abgasführenden Volumen 12 und/oder der Wand 42 aufgeheizt werden, gekühlt.
  • Alternativ zu dieser trockenen Aufnahme des Ventilkörpers 48 in dem Ventilhalter 44 kann auch eine nasse Aufnahme realisiert werden, bei der Flüssigkeit den Ventilkörper 48 direkt umspült, so dass Wärme direkt, also ohne den Ventilhalter zu passieren, von dem Ventilkörper 48 auf die Flüssigkeit übergeht.
  • Das Reduktionsmittel 54, das den Kühlspalt 54 verlässt, transportiert damit Wärme von dem Zumessorgan 22 ab. Erfindungsgemäß wird der gesamte Förderstrom der Pumpe 30 durch den Kühlspalt 54 geleitet und damit zur Wärmeabfuhr benutzt. Erst nach der Aufnahme von Wärme wird der für die Einspritzung benötigte Teilstrom an der Abzweigung 36 aus dem Rücklauf 34 abgezweigt. Bei realen Versuchen hat sich unter Verwendung einer Harnstoff-Wasser-Lösung als Reduktionsmittel 24 eine signifikante Verbesserung der Kühlung eines Dosiermoduls gezeigt. Daher sind keine Störungen durch die Verwendung des leicht erwärmten Stroms von Harnstoff-Wasser-Lösung zur Einspritzung über die Durchflussöffnung 50 des Ventilkörpers 48 zu erwarten. Da das Zumessorgan 22 gewissermaßen in der Nähe seiner Verbindung zum abgasführenden Volumen 12 gekühlt wird, ist auch keine signifikante Erwärmung der Harnstoff-Wasser-Lösung während des Einspritzvorgangs zu erwarten.
  • Wie bereits erwähnt, wird dieses Kühlungskonzept vorteilhafterweise dadurch unterstützt, dass die Verbindungsquerschnittsfläche zwischen den Wänden 42 des abgasführenden Volumens 12 und dem Ventilhalter 44 minimiert wird. Dadurch wird die wärmeleitende Fläche reduziert und der Wärmefluss in Richtung des Zumessorgans 22 verringert. Alternativ oder ergänzend kann der Wärmefluss durch Einsetzen eines Querschnitts von Material mit verringerter Wärmeleitfähigkeit (z.B. Keramikscheibe 47) verringert werden. Um bei geringem Füllstand an Reduktionsmittel 24 im Vorratsbehälter 28 eine Aufwärmung des Reduktionsmittels 24 zu vermeiden oder zumindest zu verringern, können einfache passive Systeme an dem Vorratsbehälter 28 und/oder an der Rücklaufleitung 34 angeordnet werden, die durch erzwungene oder auch natürliche Konvektion einen Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft unterstützen.
  • In der 2 ist diese Ausgestaltung durch einen Wärmetauscher 56 dargestellt. Der Wärmetauscher 56 kann beispielsweise einen Kühlkörper 58 aufweisen, der von dem Reduktionsmittel 24 im Rücklauf 34 durchströmt wird. Die Wärme, die der Kühlkörper 58 dabei aufnimmt, wird über eine große Oberfläche von Rippen 60 an den Fahrtwind oder den Luftstrom eines Kühlgebläses des Verbrennungsmotors 10 abgegeben. 3 zeigt eine Ausgestaltung des Ventilhalters 44, bei der das Reduktionsmittel 24 in mehreren Windungen um den Ventilkörper 48 herumgeführt wird. In der Darstellung der 3 sind drei Windungen 66, 68 und 70 gezeigt. Es versteht sich aber, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung von einem Kühlspalt 54 oder von drei Windungen 66, 68 und 70 beschränkt ist, sondern eine beliebige Anzahl von Windungen umfassen kann. Darüber hinaus kann durch geschickte Konstruktion des Injektorhalters der Wärmefluss in die zu kühlenden Bauteile verringert werden.
  • Das Schaltungskonzept der erfindungsgemäßen Führung des Stroms der Harnstoff-Wasser-Lösung sieht vor, zunächst den gesamten Förderstrom der Pumpe durch den Kühlkanal zu leiten und zur Wärmeabfuhr am Fuß des Injektors zu nutzen. Erst danach wird der benötigte Harnstoff-Wasser-Lösungs-Teilstrom zur Einspritzung abgezweigt und über das Zumessorgan 22 dem Abgasstrom zugefügt. Die Temperatur der Harnstoff-Wasser-Lösung am Austritt aus dem Kühlkanal wird dadurch nicht unzulässig angehoben, so dass keine Störungen durch die Verwendung des leicht erwärmten Stroms von Harnstoff-Wasser-Lösung im Injektor zu befürchten sind. Da der Injektor an seiner Basis gekühlt wird, ist auch keine signifikante Erwärmung der Harnstoff-Wasser-Lösung während des Einspritzvorgangs zu erwarten. Dieses Kühlungskonzept kann unterstützt werden, indem der Wärmefluss zwischen Abgasrohr 12 und Injektorhalterung 44 minimiert wird.
  • Die Erfindung ist bei allen Abgasnachbehandlungssystemen, bei denen eine Zudosierung eines Reduktionsmittels oder alternativer Betriebsstoffe zur Abgasnachbehandlung über eine Dosiereinheit direkt in das Abgasrohr erfolgen muss, anwendbar.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels (24) oder von Kraftstoff zum Abgas eines Verbrennungsmotors (10) über ein Zumessorgan (22), das mit einem Vorratsbehälter (28) über einen Vorlauf (26) und einen Rücklauf (34) in einem geschlossenen Kreislauf verbunden ist, über den ein Reduktionsmittel (24) Wärme von dem Zumessorgan (22) abführt, dadurch gekennzeichnet, dass das über das Zumessorgan (22) einzuspritzende Reduktionsmittel (24) an einer Abzweigung (36) aus dem Rücklauf (34) entnommen wird
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zumessorgan (22) einen Ventilkörper (48) aufweist, der zumindest teilweise von Reduktionsmittel (24) umströmt wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zumessorgan (22) einen den Ventilkörper (48) umlaufenden Kühlspalt (54) aufweist, der von dem Vorlauf (26) mit Reduktionsmittel (24) gespeist wird und der Reduktionsmittel (24) an den Rücklauf (34) abgibt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlspalt (54) den Ventilkörper (48) mit einer einzigen Windung umläuft.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlspalt (54) das Reduktionsmittel (24) in mehr als einer Windung (66, 68, 70) um den Ventilkörper (48) herum führt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen in den Rücklauf (34) geschalteten Wärmetauscher (56).
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Kühlrippen (60) aufweisenden Kühlkörper (58) in wärmeleitendem Kontakt mit dem Rücklauf (34).
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zumessorgan (22) außen an einer Wand (42) eines abgasführenden Volumens (12) angeflanscht ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen einem Teil des Zumessorgans (22), das mit der Wand (42) des abgasführenden Volumens (12) in Kontakt steht, und dem übrigen Zumessorgan eine Querschnittsverjüngung (46) und/oder einen Querschnitt aus Material mit verringerter Wärmeleitfähigkeit aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zumessorgan (22) ein handelsübliches Niederdruck- oder Hochdruck-Benzineinspritzventil aufweist.
DE10324482.4A 2003-05-30 2003-05-30 Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels zum Abgas eines Verbrennungsmotors Expired - Lifetime DE10324482B4 (de)

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