DE10353311A1 - Device for introducing a reducing agent into I.C. engine exhaust gases comprises a sensor for acquiring the condition parameter of a volume enclosed in an intermediate chamber - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen eines Reduktionsmittels in das Abgas einer Brennkraftmaschine, mit einer Bereitstellungseinrichtung, welche das Reduktionsmittel bereitstellt, und mit einer Transporteinrichtung, in der das Reduktionsmittel zu einem Abgaskanal transportiert wird, wobei mindestens ein Bereich der Vorrichtung doppelwandig mit einer den Strömungsweg des Reduktionsmittels unmittelbar begrenzenden inneren Wand und einem um diese herum angeordneten Mantel derart ausgeführt ist, dass zwischen den beiden Wänden ein Zwischenraum gebildet ist.The The invention relates to a device for introducing a reducing agent in the exhaust gas of an internal combustion engine, with a supply device, which provides the reducing agent, and with a transport device, in which the reducing agent is transported to an exhaust passage, wherein at least one area of the device double-walled with a flow the reducing agent immediately limiting inner wall and a jacket disposed around it is designed in such a way that between the two walls a gap is formed.
Eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der
Die bekannte Vorrichtung dient dazu, die NOx-Bestandteile im Abgas einer Brennkraftmaschine zu reduzieren. Hierzu verfügt die Brennkraftmaschine über einen Reduktionskatalysator nach dem SCR-Prinzip (SCR = Selective Catalytic Reduction). An einem SCR-Katalysator reagieren die Stickoxide selektiv mit einem Reduktionsmittel. Bei Betriebstemperatur des SCR-Katalysators erfolgt die NOx-Reduktion kontinuierlich. Dabei ist Ammoniak das Reduktionsmittel mit höchster Selektivität. Bei Ammoniak handelt es sich jedoch um ein giftiges Gas, so dass besondere Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind, um zu verhindern, dass dieses Gas in die Umwelt gelangt. Aus diesem Grund wird bei der bekannten Vorrichtung vorgeschlagen, die Druckleitung doppelwandig auszugestalten.The known device serves to reduce the NO x components in the exhaust gas of an internal combustion engine. For this purpose, the internal combustion engine has a reduction catalytic converter according to the SCR principle (SCR = Selective Catalytic Reduction). At a SCR catalyst, the nitrogen oxides react selectively with a reducing agent. At operating temperature of the SCR catalyst, the NO x reduction takes place continuously. In this case, ammonia is the reducing agent with the highest selectivity. However, ammonia is a toxic gas, so special safety measures are required to prevent this gas from entering the environment. For this reason, it is proposed in the known device to design the pressure line double-walled.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die ungewollte Freisetzung von Ammoniak in die Atmosphäre mit noch größerer Sicherheit verhindert werden kann.The The present invention has the object, a device of the above so-called type so that the unwanted release from ammonia to the atmosphere with even greater certainty can be prevented.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Vorrichtung mindestens einen Sensor umfasst, welcher eine Zustandsgröße eines in dem Zwischenraum eingeschlossenen Volumens erfasst.These Task is characterized in a device of the type mentioned by solved, in that the device comprises at least one sensor which has a State variable of a recorded in the space trapped volume.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Dichtigkeit der Doppelwand überwacht. Somit kann festgestellt werden, wenn die doppelte Schutzfunktion aufgrund der Doppelwandigkeit nicht mehr vorliegt und somit ein erhöhtes Risiko für die Freisetzung von Ammoniak in die Atmosphäre vorliegt. In der Folge können erforderliche Gegenmaßnahmen schnell eingeleitet werden, was den ungewollten Austritt von Ammoniak in die Atmosphäre verhindern oder zumindest verringern kann.at the device according to the invention the tightness of the double wall is monitored. Thus it can be determined be when the dual protection function due to the double walledness is no longer present and thus an increased risk for the release from ammonia to the atmosphere is present. In the consequence can required countermeasures quickly be initiated what the unwanted leakage of ammonia in the atmosphere prevent or at least reduce it.
Basis hierfür ist der erfindungsgemäß vorgesehene Sensor, welcher eine Zustandsgröße eines in dem Zwischenraum eingeschlossenen Volumens erfasst. Dem liegt wiederum die Überlegung zugrunde, dass dann, wenn die Wand oder der Mantel undicht ist, sich der Zustand beziehungsweise eine Zustandsgröße des in dem Zwischenraum eingeschlossenen Volumens verändert, da dann durch die Undichtigkeitsstelle entweder ein in dem Zwischenraum eingeschlossener Stoff nach außen austritt oder ein außerhalb des Zwischenraums vorhandener Stoff in den Zwischenraum eintritt. Eine solche Zustandsänderung wird mittels des Sensors erkannt.Base therefor is the invention provided Sensor, which is a state variable of a recorded in the space trapped volume. That is again the consideration basis that if the wall or jacket is leaking, the state or a state variable of the in the gap changed volume, because then by the leak point either trapped in the space Fabric to the outside exit or outside the space existing substance enters the space. Such a change of state is detected by the sensor.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention are specified in subclaims.
Zunächst wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Verarbeitungseinrichtung umfasst, welche die erfasste Zustandsgröße des Volumens mit einem ersten Grenzwert vergleicht und dann, wenn die erfasste Zustandsgröße den Grenzwert erreicht oder überschreitet, ein Signal ausgibt, welches auf eine Undichtigkeit der Wand hinweist. Auf diese Weise kann aus der Art der Änderung der Zustandsgröße jene Wand der beiden Wände ermittelt werden, bei der die Undichtigkeit vorliegt. Basis hierfür ist der Gedanke, dass innerhalb der inneren Wand und außerhalb der äußeren Wand (Mantel) unterschiedliche Fluide vorhanden sind. Eine Undichtigkeit in der einen Wand wird daher die Zustandsgröße anders verändern als eine Undichtigkeit in der anderen Wand.First, will proposed that the device is a processing device comprising the detected state variable of the volume with a first Threshold compares and then when the detected state variable is the limit reaches or exceeds emits a signal indicative of a leak in the wall. In this way, from the kind of change of the state quantity those Wall of the two walls be determined, in which the leak is present. Basis for this is the Thought that inside the inner wall and outside the outer wall (Coat) different fluids are present. A leak in one wall, therefore, the state variable will change differently a leak in the other wall.
Analog hierzu wird auch vorgeschlagen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Verarbeitungseinrichtung umfasst, welche die erfasste Zustandsgröße des Volumens mit einem unteren Grenzwert vergleicht und dann, wenn die erfasste Zustandsgröße den Grenzwert erreicht oder unterschreitet, ein Signal ausgibt, welches auf eine Undichtigkeit des Mantels hinweist.Analogous For this purpose, it is also proposed that the device according to the invention a processing device comprising the detected state variable of the volume compares with a lower limit and then when the detected state quantity exceeds the limit reaches or falls below, outputs a signal which points to a Leakage of the coat indicates.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Verarbeitungseinrichtung aufweist, welche einen Eintrag in einen Fehlerspeicher veranlasst, wenn mittels des mindestens einen Sensors eine Undichtigkeit entweder der inneren Wand oder des Mantels erkannt wird. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass dann, wenn nur entweder die innere Wand oder der Mantel undicht ist, noch keine unmittelbare Gefahr für einen Austritt des Reduktionsmittels in die Atmosphäre besteht. Daher genügt es, wenn ein entsprechender Eintrag in einen Fehlerspeicher erfolgt, der beispielsweise bei einer Wartung von einem Diagnosegerät ausgelesen werden kann. Somit kann die schadhafte Komponente bei der routinemäßigen Wartung ausgetauscht werden.A further advantageous embodiment of the device according to the invention is characterized in that it has a processing device which causes an entry in a fault memory, if by means of at least one Sensors a leak is recognized either the inner wall or the shell. This is based on the idea that, if only either the inner wall or the jacket is leaky, there is no immediate danger of the reductant from escaping into the atmosphere. Therefore, it is sufficient if a corresponding entry is made in a fault memory, which can be read, for example, during maintenance of a diagnostic device. Thus, the defective component can be replaced during routine maintenance.
Möglich ist aber auch, dass die Vorrichtung eine Verarbeitungseinrichtung aufweist, welche einen Alarm und/oder eine Notfallmaßnahme auslöst, wenn mittels des mindestens einen Sensors gleichzeitig eine Undichtigkeit der inneren Wand und des Mantels erkannt wird. In diesem Fall besteht die unmittelbare Gefahr, dass Ammoniak in die Atmosphäre entweicht. Um eine Verschmutzung der Atmosphäre und eine Gefahr für den Benutzer der Brennkraftmaschine oder in der Nähe befindlicher Personen zu vermeiden oder wenigstens zu verringern, ist in einem solchen Fall die Ausgabe eines Alarms sinnvoll, der den Benutzer auf die vorliegende Gefahrensituation aufmerksam macht. Gegebenenfalls sind auch Notfallmaßnahmen sinnvoll, beispielsweise die Stilllegung der Brennkraftmaschine, das Schließen eines Sicherheitsventils, so dass kein Ammoniak mehr in den undichten Bereich gelangt, und so weiter.Is possible but also that the device has a processing device, which triggers an alarm and / or an emergency measure, if by means of at least a sensor at the same time a leakage of the inner wall and of the jacket is detected. In this case, there is the immediate one Risk of ammonia escaping into the atmosphere. To a pollution the atmosphere and a danger to the user of the internal combustion engine or nearby To avoid or at least reduce people is in one In such case, issuing an alarm makes sense to the user draw attention to the present danger situation. Possibly are also emergency measures useful, for example, the decommissioning of the internal combustion engine, closing one Safety valve, so that no more ammonia in the leaking Area passes, and so on.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Sensor vorgesehen ist, welcher die elektrische Leitfähigkeit des Volumens und/oder den Druck in dem Volumen oder/und die Dichte des eingeschlossenen Volumens erfasst. Derartige Sensoren bauen klein und sind vergleichsweise preiswert. Insbesondere die elektrische Leitfähigkeit ist eine Zustandsgröße, welche auch die Detektierung kleinster Leckagen ermöglicht.Especially It is advantageous if a sensor is provided which the electrical conductivity of the Volume and / or the pressure in the volume and / or the density of the included volume. Such sensors are small and are comparatively inexpensive. In particular, the electrical conductivity is a state variable which also allows the detection of very small leaks.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in dem Volumen ein Fluid vorhanden ist, denn die Zustandsgrößen von Fluiden können besonders einfach und präzise ermittelt werden und, im Gegensatz zu einem Vakuum, können sich die Zustandsgrößen von Fluiden in beiden Richtungen ändern, was zusätzliche Informationen über die Art der aufgetretenen Leckage vermittelt.Especially it is advantageous if there is a fluid in the volume, because the state variables of Fluids can especially easy and precise be determined and, unlike a vacuum, can be the state variables of Change fluids in both directions, something extra information about the nature of the leakage occurred.
Als Fluid kommt insbesondere Wasser in Frage, da dieses insbesondere im Zusammenhang mit gängigen Reduktionsmitteln unkritisch ist.When Fluid is particularly water in question, as this particular in connection with common Reducing agents is not critical.
Wenn das Fluid, wie ebenfalls vorgeschlagen wird, eine farbige und/oder fluoreszierende Substanz umfasst, kann die Undichtigkeitsstelle optisch leicht lokalisiert werden.If the fluid, as also proposed, a colored and / or includes fluorescent substance, the leak point can be easily located visually.
Ein besonders wirksames Reduktionsmittel ist Ammoniak. Insbesondere im Zusammenhang mit Wasser als in dem Volumen vorhandenes Fluid wird ein sehr hohes Sicherheitsniveau erreicht, da selbst dann, wenn Ammoniak aus der Transporteinrichtung in den Zwischenraum zwischen Wand und Mantel durch eine Undichtigkeitsstelle eindringt, der Ammoniak nicht in die Umgebungsluft gelangt, da auch große Mengen von Ammoniak in Wasser gut gelöst werden können.One A particularly effective reducing agent is ammonia. Especially in the context of water as fluid present in the volume a very high level of safety is achieved because even then, if ammonia from the transport device into the space between Wall and mantle penetrates through a leak, the ammonia does not get into the ambient air, as well as large amounts of ammonia in water well solved can be.
Zeichnungdrawing
Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:following become particularly preferred embodiments the present invention with reference to the accompanying Drawing closer explained. In the drawing show:
Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments
In
Die
Vorrichtung
Die
Bereitstellungseinrichtung
Die
Bereitstellungseinrichtung
Über einen
Sensor
Bei
dem von der Bereitstellungseinrichtung
Wenn
jedoch aufgrund einer Undichtigkeit Ammoniak in den Zwischenraum
Ein
Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
Nach
dem Block
Ist
das Bit B_G2 im Block
Da,
wie eingangs ausgeführt
worden ist, die Brennkraftmaschine und die Vorrichtung
Eine
alternative Ausführungsform
einer Vorrichtung
Ein
erster wesentlicher Unterschied zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass bei der in
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative | ||
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