DE19935920A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Beheizen eines Reduktionsmittelvorratsbehälters einer Abgasnachbehandlungsanlage für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Beheizen eines Reduktionsmittelvorratsbehälters einer Abgasnachbehandlungsanlage für eine BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Das im Reduktionsmittelvorratsbehälter gespeicherte Reduktionsmittel wird durch die Abwärme der Brennkraftmaschine (1) beheizt, indem die Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine (1) durch Heizrohre im Reduktionsmittelvorratsbehälter (10) geführt wird. Zur Begrenzung der Heiztemperatur sind ein Wärmetauscher und Thermostatventile vorgesehen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum
Beheizen eines Reduktionsmittelvorratsbehälters einer Abgas
nachbehandlungsanlage für eine Brennkraftmaschine gemäß den
Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 11.
Die Verminderung der Stickoxidemission einer mit Luftüber
schuß arbeitenden Brennkraftmaschine, insbesondere einer Die
sel-Brennkraftmaschine kann mit Hilfe der Selektiv-Catalytic-
Reduction-Technologie (SCR) zu Luftstickstoff (N2) und Was
serdampf (H2O) erfolgen. Als Reduktionsmittel werden entweder
gasförmiges Ammoniak (NH3), Ammoniak in wässeriger Lösung
oder Harnstoff in wässeriger Lösung eingesetzt. Der Harnstoff
dient dabei als Ammoniakträger und wird mit Hilfe eines Do
siersystems vor einem Hydrolysekatalysator in das Auspuffsy
stem eingespritzt, dort mittels Hydrolyse zu Ammoniak umge
wandelt, der dann wiederum in dem eigentlichen SCR- oder
DENOX-Katalysator die Stickoxide reduziert.
Ein solches Dosiersystem weist als wesentliche Komponenten
einen Reduktionsmittelbehälter, eine Pumpe, einen Druck
regler, einen Drucksensor und ein Dosierventil auf. Die Pumpe
fördert das in dem Reduktionsmittelbehälter bevorratete Re
duktionsmittel zu dem Dosierventil, mittels dessen das Reduk
tionsmittel in den Abgasstrom stromaufwärts des Hydrolyseka
talysators eingespritzt wird. Das Dosierventil wird über Si
gnale einer Steuereinrichtung derart angesteuert, daß abhän
gig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine eine be
stimmte, aktuell nötige Menge an Reduktionsmittel zugeführt
wird (DE 197 43 337 C1).
Es ist ein Vorteil der in wässerigen Lösungen vorliegenden
ammoniakfreisetzenden Substanzen, wie z. B. Harnstoff, daß die
Bevorratung, die Handhabung, die Förder- und Dosierbarkeit
technisch relativ einfach zu lösen sind. Ein Nachteil dieser
wässerigen Lösungen besteht darin, daß in Abhängigkeit der
Konzentration der gelösten Substanz die Gefahr des Einfrie
rens bei bestimmten Temperaturen besteht.
32%ige Harnstofflösung, wie sie typischerweise in SCR-
Systemen als Reduktionsmittel verwendet wird, weist einen Ge
frierpunkt von -11°C auf. Deshalb müssen Vorrichtungen zum
Heizen des Dosiersystems vorgesehen werden um die Funktions
fähigkeit aller Systemkomponenten nach einem Systemstart bei
Umgebungstemperaturen unter -11°C in einer akzeptablen Zeit
sicherzustellen und zu verhindern, daß Systemkomponenten wäh
rend des Betriebs einfrieren.
Aus der DE 44 32 577 A1 ist eine Einrichtung zur Vermeidung
von Frostschäden an Teilen einer nach dem Prinzip der selek
tiven katalytischen Reduktion arbeitenden Abgasreinigungs
anlage während der Stillstandszeiten und dem Ermöglichen des
Betriebes solcher Anlagen unterhalb des Gefrierpunktes der
verwendeten Reduktionsmittellösung bekannt. Hierzu weist die
Einrichtung einen thermisch isolierten Vorratsbehälter für
die Reduktionsmittellösung und eine daran angeschlossene Zu
führungsleitung auf, die in einer Austrittsöffnung für die
Flüssigkeit endet, wobei in der Zuführungsleitung ein Rück
spül-Ventil vorgesehen ist, das mit einem unter Druck stehen
den Gases beaufschlagbar ist. Der Vorratsbehälter und die Zu
führungsleitung sind dabei mittels einer elektrischen Hei
zung, die einen Wärmetauscher mit Wärme versorgt, beheizbar.
Um die Einsatzbereitschaft des Dosiersystems bei so niedrigen
Temperaturen sicherzustellen, müssen Reduktionsmittelvorrats
behälter, Leitungen, Ventile, Pumpe und Drucksensoren im Re
duktionsmittelsystem beheizt werden. Für Komponenten welche
nur kleine Volumina Reduktionsmittel enthalten, bieten sich
elektrische Heizungen an. Für den Reduktionsmittelvorratsbe
hälter kann jedoch die Leistungsaufnahme einer elektrischen
Heizung inakzeptabel hoch sein. Dies trifft insbesondere bei
Systemen zu, welche über lange Perioden einen relativ hohen
Reduktionsmittelverbrauch aufweisen. So wäre bei einem Reduk
tionsmittelbedarf von 51 pro Stunde eine Heizleistung von ca.
500 W nötig, alleine um die Schmelzwärme für diese Reduktions
mittelmenge aufzubringen. In Nutzfahrzeug-Anwendungen muß mit
diesem Reduktionsmittelverbrauch unter bestimmten Fahrbedin
gungen gerechnet werden. Um zusätzlich einen Reduktionsmit
telvorrat bereitzustellen und Wärmeverluste durch die Wandung
des Behälters zu kompensieren, kann der Bedarf an Heizlei
stung alleine für den Reduktionsmittelvorratsbehälter 1 kW
übersteigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
und ein Verfahren anzugeben, mit der bzw. mit dem ein Ein
frieren des im Reduktionsmittelvorratsbehälters gespeicherten
Reduktionsmittels sicher vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird für die Vorrichtung durch die Merkmale des
Patentanspruches 1 und für das Verfahren durch die Merkmale
des Anspruches 11 gelöst.
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee beruht darin, die
Heizleistung für das im Reduktionsmittelvorratsbehälter ge
speicherte Reduktionsmittel durch die Abwärme der Brennkraft
maschine bereitzustellen, indem das Kühlmittel der Brenn
kraftmaschine, im allgemeinen ein Gemisch aus möglichst kal
karmen Wasser, Gefrierschutzmittel und Zusätzen für den Kor
rosionsschutz durch Heizrohre im Reduktionsmittelvorratsbe
hälter geführt wird.
Da die in solchen SCR-Systemen verwendeten Reduktionsmittel
nicht über eine bestimmte Temperatur erwärmt werden sollen,
um ein vorzeitiges Altern zu vermeiden, und die normale Tem
peratur des Kühlmittels bei betriebswarmer Brennkraftmaschine
über 80°C (Öffnungstemperatur des Kühlwasserthermostaten)
liegt und unter Umständen bis zu 110°C erreicht, kann während
der Auftauphase unter Umständen je nach Art des verwendeten
Reduktionsmittels eine lokale Überhitzung des Reduktionsmit
tels erfolgen.
Gemäß vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung sind des
halb Maßnahmen vorgesehen, die eine Begrenzung der Kühlmit
teltemperatur und damit eine Begrenzung der Heizleistung, die
dem Reduktionsmittel zugeführt wird, ermöglicht.
Durch die Nutzung eines Wärmetauschers zwischen Vor- und Rück
lauf für das Kühlmittel kann die Temperatur des Kühlmittels
wirksam abgesenkt werden. Zusätzlich kann in einer bevorzug
ten Ausgestaltung in der Vorlaufleitung ein elektrisch an
steuerbares Magnetventil angeordnet sein, das bei Erreichen
einer vorgegebenen Temperatur des Reduktionsmittels den wei
teren Kühlmittelfluß sperrt. Dadurch wird sichergestellt, daß
der Temperaturanstieg im Reduktionsmittelvorratsbehälter auch
bei Auftreten hoher Außentemperaturen begrenzt wird.
Werden für den Vor- und Rücklauf des Kühlmittels Leitungen
verwendet, die über eine vorgegebene Länge parallel und mit
gutem thermischen Kontakt zueinander verlegt sind, so ergibt
sich ein einfach aufgebauter Wärmetauscher, welcher das Kühl
mittel der Brennkraftmaschine im Vorlauf soweit abkühlt, daß
eine lokale Überhitzung von Reduktionsmittel im Reduktions
mittelvorratsbehälter ausgeschlossen ist. Mit dieser Vorrich
tung kann nun selbst bei betriebswarmer Brennkraftmaschine
uneingeschränkt die Auftauphase fortgesetzt werden oder kon
tinuierlich geheizt werden, um ein Einfrieren des Reduktions
mitteltvorratsbehälters während des Betriebs bei niedrigen
Umgebungstemperaturen zu verhindern.
Der Wärmetauscher kann als Teil der Schlauchverbindungen sehr
kostengünstig hergestellt werden. Zum Erreichen eines guten
thermischen Kontaktes zwischen Vorlaufleitung und Rücklauf
leitung können die entsprechenden Leitungsabschnitte entweder
aus metallischem Material bestehen, die mittels geeigneter
Verbindungen wie Schlauchschellen oder dergleichen mit den
Schläuchen mit der Vorlaufleitung und der Rücklaufleitung
verbunden sind und direkt mit den jeweiligen Außenwandungen
verbunden, z. B. verlötet, verschweißt oder verklebt sind.
Verzichtet man auf die metallischen Leitungsabschnitte für den
Wärmetauscher, so ist es vorteilhaft, die Schläuche unter
Zwischenlage eines thermisch gut leitenden Materials, wie
beispielsweise Aluminium in engen Kontakt zueinander zu brin
gen. Hierzu kann ein Aluminiumprofil verwendet werden, das
entsprechend den Durchmessern der Schläuche Ausnehmungen auf
weist in welche die Schläuche eingelegt werden und das zu
gleich als Führungs- und Halterungselement für die Schläuche
dient.
Einfach aufgebaute und damit kostengünstige Vorrichtungen zum
Beheizen des Reduktionsmitteltvorratsbehälters ergeben sich,
wenn anstelle des Magnetventils selbsttätig arbeitende Ther
mostatventile entweder in der Vorlaufleitung und/oder in der
Rücklaufleitung eingesetzt werden, die bei bestimmten vorge
gebenen Werten für die Temperatur öffnen und schließen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden
nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Blockdarstellung einer Brennkraftmaschine mit
zugehöriger Abgasnachbehandlungsanlage und Vorrich
tung zur Heizung des Reduktionsmittels,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Heizung des Reduktionsmittels,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Heizung des Reduktionsmittels,
Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Heizung des Reduktionsmittels und
Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Heizung des Reduktionsmittels
In Fig. 1 ist in Form eines Blockschaltbildes sehr verein
facht eine mit Luftüberschuß betriebene Brennkraftmaschine
mit einer ihr zugeordneten Abgasnachbehandlungsanlage und ei
ner Vorrichtung zur Beheizung des Reduktionsmittels für eine
solche Abgasnachbehandlungsanlage gezeigt. Dabei sind nur
diejenigen Teile dargestellt, die für das Verständnis der Er
findung notwendig sind. Insbesondere ist auf die Darstellung
des Kraftstoffkreislaufes verzichtet worden. In diesem Aus
führungsbeispiel ist als Brennkraftmaschine eine Dieselbrenn
kraftmaschine gezeigt und als Reduktionsmittel zum Nachbehan
deln des Abgases wird wässerige Harnstofflösung verwendet.
Der Brennkraftmaschine 1 wird über eine Ansaugleitung 2 die
zur Verbrennung notwendige Luft zugeführt. Eine Einspritz
anlage, die beispielsweise als Hochdruckspeichereinspritz
anlage (Common rail) mit Einspritzventilen ausgebildet sein
kann, die Kraftstoff KST direkt in die Zylinder der Brenn
kraftmaschine 1 einspritzen, ist mit dem Bezugszeichen 3 be
zeichnet. Das Abgas der Brennkraftmaschine 1 strömt über eine
Abgasleitung 4 zu einer Abgasnachbehandlungsanlage 5 und von
diesem über einen nicht dargestellten Schalldämpfer ins
Freie.
Zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 1 ist ein
an sich bekanntes Motorsteuergerät 6 über eine hier nur sche
matisch dargestellte Daten - und Steuerleitung 7 mit der
Brennkraftmaschine 1 verbunden. Über diese Daten - und Steu
erleitung 7 werden Signale von Sensoren (z. B. Temperatur
sensoren für Ansaugluft, Ladeluft, Kühlmittel, Lastsensor,
Geschwindigkeitssensor) und Signale für Aktoren (z. B. Ein
spritzventile, Stellglieder) zwischen der Brennkraftmaschine
1 und dem Motorsteuergerät 6 übertragen.
Die Abgasnachbehandlungsanlage 5 weist einen Reduktionskata
lysator 8 auf, der mehrere in Reihe geschaltete, nicht näher
bezeichnete Katalysatoreinheiten beinhaltet. Stromabwärts
und/oder stromaufwärts des Reduktionskatalysators 8 kann zu
sätzlich je ein Oxidationskatalysator angeordnet sein (nicht
dargestellt). Ferner ist ein Dosiersteuergerät 9 vorgesehen,
das einem Reduktionsmittelvorratsbehälter 10 mit einer elek
trisch ansteuerbaren Reduktionsmittelpumpe 11 zum Fördern des
Reduktionsmittels zugeordnet ist.
Als Reduktionsmittel dient in diesem Ausführungsbeispiel wäs
serige Harnstofflösung, die in dem Reduktionsmittelvorratsbe
hälter 10 gespeichert ist. Dieser weist Sensoren 13, 14 auf,
welche die Temperatur der wässerigen Harnstofflösung bzw. den
Füllstand im Reduktionsmittelvorratsbehälter 10 erfassen, so
wie eine Heizeinrichtung 12 auf, welche mit dem Kühlkreislauf
der Brennkraftmaschine verbunden ist und anhand der nachfol
genden Fig. 2-5 noch näher beschrieben wird.
An das Dosiersteuergerät 9 werden außerdem noch die Signale
eines stromaufwärts des Reduktionskatalysators 8 angeordneten
Temperatursensors und eines stromabwärts des Reduktionskata
lysators 8 angeordneten Abgasmeßaufnehmers, z. B. eines NOx-
Sensors übergeben (nicht dargestellt).
Das Dosiersteuergerät 9 steuert ein elektromagnetisches Do
sierventil 15 an, dem bedarfsweise über eine Zuführungslei
tung 16 Harnstofflösung mit Hilfe der Reduktionsmittelpumpe
11 aus dem Reduktionsmittelvorratsbehälter 10 zugeführt wird.
In die Zuführungsleitung 16 ist ein Drucksensor 18 eingefügt,
der den Druck im Dosiersystem erfaßt und ein entsprechendes
Signal an das Dosiersteuergerät 9 abgibt. Die Einspritzung
der Harnstofflösung mittels des Dosierventiles 15 erfolgt in
die Abgasleitung 4 stromaufwärts des Reduktionskatalysators
8.
Im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 strömt das Abgas in der
eingezeichneten Pfeilrichtung durch die Abgasleitung 4.
Das Dosiersteuergerät 9 ist zum gegenseitigen Datentransfer
über ein elektrisches Bussystem 17 mit dem Motorsteuergerät 6
verbunden. Über das Bussystem 17 werden die zur Berechnung
der zu dosierenden Menge an Harnstofflösung relevanten Be
triebsparameter, wie z. B. Maschinendrehzahl, Luftmasse,
Kraftstoffmasse, Regelweg einer Einspritzpumpe, Abgasmassen
strom, Betriebstemperatur, Ladelufttemperatur, Spritzbeginn
usw. dem Dosiersteuergerät 9 übergeben.
Es ist auch möglich, die Funktionen des Dosiersteuergerätes 9
für das Reduktionsmitteldosiersystem in das Motorsteuergerät
6 der Brennkraftmaschine zu integrieren.
Ausgehend von diesen Parametern und den Meßwerten für die Ab
gastemperatur und dem NOx-Gehalt berechnet das Dosiersteuer
gerät 9 die einzuspritzende Menge an Harnstofflösung und gibt
über eine elektrische Verbindungsleitung 18 ein entsprechen
des elektrisches Signal an das Dosierventil 15 ab. Durch die
Einspritzung in die Abgasleitung 4 wird der Harnstoff hydro
lysiert und durchmischt. In den Katalysatoreinheiten erfolgt
die katalytische Reduktion des NOx im Abgas zu N2 und H2O.
Das Dosierventil 15 zum Einbringen der Harnstofflösung in die
Abgasleitung 4 entspricht weitgehend einem üblichen Nieder
druck-Benzineinspritzventil, das z. B. in eine mit einer Wan
dung der Abgasleitung 4 fest verbundenen Ventilaufnahmevor
richtung lösbar befestigt ist.
Zur Kühlung der Brennkraftmaschine 1 ist eine Kühleinrichtung
30 für einen Kühlkreislauf vorgesehen, die einen Ausgleichs
behälter 25, einen Kühler 26, einen Kühlerthermostat 27, eine
Kühlmittelpumpe 28 zur Zwangsumlaufkühlung, einen nicht näher
dargestellten Kühlmantel um die Zylinder der Brennkraftma
schine, sowie die dafür notwendigen Verbindungsleitungen und
eine den Fahrzeuginnenraum aufheizende Wagenheizung 29 auf
weist. Eine solche Anordnung zur Kühlung der Brennkraftma
schine ist allgemein bekannt, so daß auf deren Wirkungsweise
nicht näher eingegangen wird. An den Kühlkreislauf der Brenn
kraftmaschine 1 ist die Heizvorrichtung 12 für den Redukti
onsmittelvorratsbehälter 10 mittels zweier später noch näher
beschriebenen Leitungen 19, 21 angeschlossen.
In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer solchen
Heizvorrichtung für den Reduktionsmittelvorratsbehälter 10
gezeigt. Über eine Vorlaufleitung 19, die an den Kühlkreis
lauf der Brennkraftmaschine 1 angeschlossen ist, strömt Kühl
flüssigkeit zum Reduktionsmittelvorratsbehälter 10, in dem
ein Heizelement 20 in Form einer Heizschlange zum Erwärmen
des Reduktionsmittels angeordnet ist. Die Kühlflüssigkeit
gibt Wärme an das Reduktionsmittel ab und strömt über eine
Rücklaufleitung 21 zum Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine 1
zurück.
Für den Vorlauf- und den Rücklauf des Kühlmittels werden Lei
tungen verwendet, die über eine vorgegebene Länge parallel
und mit gutem thermischen Kontakt zueinander verlegt sind. So
ergibt sich ein Wärmetauscher 22. Über diesen Wärmetauscher
fließt das Kühlmittel von der Brennkraftmaschine 1 zum Heize
lement 20 im Reduktionsmittelvorratsbehälter 10 und in Gegen
richtung vom Reduktionsmittelvorratsbehälter 10 zurück zu der
Brennkraftmaschine 1. In die Vorlaufleitung 19 ist stromauf
wärts des Wärmetauschers 22 ein über Signale des Dosiersteu
ergerätes 9 ansteuerbares elektrisches Magnetventil 23 einge
fügt. Dieses Magnetventil 23 ist vorgesehen, da trotz des
Wärmetauschers 22 der Temperaturanstieg im Reduktionsmittel
vorratsbehälter 10 nicht selbständig begrenzt wird und bei
hohen Außentemperaturen der Tank noch zusätzlich beheizt wür
de. Deshalb wird abhängig von dem Signal des Temperatursen
sors 13 (Fig. 1), der die Temperatur des Reduktionsmittels im
Reduktionsmittelvorratsbehälter erfasst, die Vorlaufleitung
19 entweder freigegeben oder abgesperrt. Der Temperaturwert,
bei dem eine Heizung des Reduktionsmittels nicht mehr erfor
derlich ist und somit der Heizkreislauf unterbrochen werden
kann, ist abhängig von dem verwendeten Reduktionsmittel zu
wählen.
Die Fig. 3 zeigt eine gegenüber der oben beschriebenen Heiz
vorrichtung eine einfachere und kostengünstigere Ausführung,
wobei für gleiche Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet
werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich anstelle
des Magnetventils 23 ein Thermostatventil 24R in der Rück
laufleitung 21 zwischen Heizelement 20 und Wärmetauscher 22.
Dieses Thermostatventil 24R ist so ausgelegt, daß es unter
halb eines vorgegebenen Wertes für die Reduktionsmitteltempe
ratur geöffnet offen ist und bei Erreichen dieses Temperatur
wertes schließt. Wird als Schließtemperatur z. B. 20°C ge
wählt, ist sichergestellt, daß ab einer Reduktionsmitteltem
peratur von 20°C keine Heizung des Reduktionsmittelvorratsbe
hälters erfolgt.
Bei Verwendung von wässeriger 32,5 prozentiger Harnstofflö
sung als Reduktionsmittel liegt die Schmelztemperatur bei
-11°C, d. h. selbst der Rücklauf hat noch eine ausreichend ho
he Temperaturdifferenz zum gefrorenem Reduktionsmittel, um
effizient zu heizen. Bei diesem System muß der Wirkungsgrad
des Wärmetauschers und der maximale Kühlmitteldurchfluß so
aufeinander abgestimmt werden, daß die Vorlauftemperatur den
Wert 60°C nicht für eine längere Zeitdauer übersteigt. Unter
bestimmten Bedingungen (minimierter Wärmetauscher aber sehr
effizientes Heizelement) ist es vorteilhaft, mit einem Ther
mostatventil nicht die Rücklauf-, sondern die Vorlauftempera
tur am Heizelement 20 zu begrenzen.
In Fig. 4 ist eine solche Anordnung gezeigt. Dabei ist ein
Thermostatventil 24V in der Vorlaufleitung 19 stromabwärts
des Wärmetauschers 22 und dem Heizelement 20 angeordnet. Der
Vorteil dieser Anordnung besteht nun darin, daß die Maximal
temperatur des Heizelementes 20 direkt vom Thermostatventil
24 begrenzt wird. Die maximale Heiztemperatur kann somit nie
mals höher sein als die Schließtemperatur des Thermostatven
tils 24V.
Es ist auch möglich, die Vorteile der beiden obigen Ausfüh
rungsbeispiele gemäß den Fig. 3 und 4 zu vereinen. Dazu
wird, wie in Fig. 5 dargestellt, ein Thermostatventil 24V in
die Vorlaufleitung 19 stromabwärts des Wärmetauschers 22 und
ein Thermostatventil 24R in die Rücklaufleitung 21 stromauf
wärts des Wärmetauschers 22 eingebaut. Das Thermostatventil
24V in der Vorlaufleitung 19 kann z. B. auf 60°C, das Thermo
statventil 24R in der Rücklaufleitung 21 auf 20°C eingestellt
werden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, bei Bedarf mit
einer Vorlauftemperatur von 60°C zu heizen. Sobald die Reduk
tionsmitteltemperatur den Wert von 20°C übersteigt, schließt
das Thermostatventil 24R und es wird keine externe Heizlei
stung mehr über das Kühlmittel der Brennkraftmaschine zuge
führt.
Claims (15)
1. Vorrichtung zum Beheizen eines Reduktionsmittelvorratsbe
hälters einer nach dem Prinzip der selektiven katalytischen
Reduktion von Stickoxiden arbeitenden Abgasnachbehandlungsan
lage für eine Brennkraftmaschine, welche eine mit flüssigem
Kühlmittel betriebene Kühleinrichtung aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Reduktionsmittelvorratsbehälter (10) ein Heizelement (20)
vorgesehen ist, das über eine Vorlaufleitung (19) und eine
Rücklaufleitung (21) mit der Kühleinrichtung (30) der Brenn
kraftmaschine (1) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorlaufleitung (19) und die Rücklaufleitung (21) zumin
dest streckenweise derart zueinander angeordnet sind, daß sie
einen Wärmetauscher (22) bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorlaufleitung (19) und die Rücklaufleitung (21) parallel
zueinander in engem thermischen Kontakt angeordnet sind und
die Flußrichtung des Kühlmittels in der Vorlaufleitung (19)
gegenläufig zu der Flußrichtung des Kühlmittels in der Rück
laufleitung (21) ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Vorlaufleitung (19) ein elektrisch an
steuerbares Ventil (23) angeordnet ist, das den Fluß des
Kühlmittels zum Heizelement (20) im Reduktionsmittelvorrats
behälter (10) bei einer vorgegebenen Reduktionsmitteltempera
tur sperrt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Rücklaufleitung (21) ein Thermostatven
til (24R) angeordnet ist, das unterhalb eines vorgegebenen
Wertes für die Reduktionsmitteltemperatur einen Fluß des
Kühlmittels ermöglicht und bei Erreichen dieses Wertes den
Fluß des Reduktionsmittels sperrt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Thermostatventil (24R) in der Rücklaufleitung (21) im
Leitungszweig zwischen dem Heizelement (20) und dem Wärmetau
scher (22) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Vorlaufleitung (19) ein Thermostatventil
(24V) angeordnet ist, das die Vorlauftemperatur begrenzt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Thermostatventil (24V) in der Vorlaufleitung (19) im
Leitungszweig zwischen dem Wärmetauscher (22) und dem Heize
lement (20) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Vorlaufleitung (19) ein Thermostatventil
(24V) und in der Rücklaufleitung (21) ein Thermostatventil
(24R) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 9, dadurch gekennzeich
net, daß das Thermostatventil (24V) in der Vorlaufleitung
(19) im Leitungszweig zwischen dem Wärmetauscher (22) und dem
Heizelement (20) und das Thermostatventil (24R) in der Rück
laufleitung (21) im Leitungszweig zwischen dem Heizelement
(20) und dem Wärmetauscher (22) angeordnet ist.
11. Verfahren zum Beheizen eines Reduktionsmittelvorratsbe
hälters einer nach dem Prinzip der selektiven katalytischen
Reduktion von Stickoxiden arbeitenden Abgasnachbehandlungsan
lage für eine Brennkraftmaschine, welche mit Hilfe einer Küh
leinrichtung mit flüssigem Kühlmittel gekühlt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
das im Reduktionsmittelvorratsbehälter (10) gespeicherte Re
duktionsmittel durch die über das Kühlmittel transportierte
Abwärme der Brennkraftmaschine (1) geheizt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kühlmittel über eine Vorlaufleitung (19) zu einem, dem
Reduktionsmittelvorratsbehälter (10) zugeordneten Heizelement
(20) und über eine Rücklaufleitung (21) zurück zu der Küh
leinrichtung (30) der Brennkraftmaschine (1) geleitet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Vorlaufleitung (19) und/oder der Rücklaufleitung (21)
Mittel (23, 22, 24V, 24R) vorgesehen sind, welche die Temperatur
des Kühlmittels auf vorgegebene Werte begrenzen.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittel einen, aus Vorlaufleitung (19) und Rücklaufleitung
(21) gebildeten Wärmetauscher (22) umfassen.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittel Thermostatventile (24V, 24R) umfassen.
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