DE202006001760U1 - Device for providing an exhaust gas treatment system of a motor vehicle with an aggressive reaction medium comprises a container which is at least partially made of polyoxymethylene - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches Gebiet:Technical area:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Versorgung eins Abgasnachbehandlungssystems eines Kraftfahrzeugs mit einem aggressiven Reaktionsmedium, die über einen Behälter zur Aufnahme des aggressiven Reaktionsmediums, über wenigstens eine Befüllvorrichtung, durch die das Reaktionsmedium in den Behälter einfüllbar ist sowie über eine Entnahmevorrichtung, mit der das Reaktionsmedium aus dem Behälter entnehmbar und dem Abgasnachbehandlungssystem zuführbar ist, verfügt.The The invention relates to a device for supplying an exhaust aftertreatment system a motor vehicle with an aggressive reaction medium, which has a container for receiving the aggressive reaction medium, via at least one filling device, through which the reaction medium can be introduced into the container and via a removal device, with the removable the reaction medium from the container and the exhaust aftertreatment system supplied is, has.
Stand der Technik:State of the art:
In den letzten Jahren sind die gesetzlichen Bestimmungen im Hinblick auf die zulässigen Abgasemissionen von Kraftfahrzeugen immer weiter verschärft worden. Nachdem von dieser Entwicklung zunächst vor allem Personenkraftwagen mit Ottomotor betroffen waren, machen die in den kommenden Jahren geltenden Abgasvorschriften auch bei schweren, üblicherweise mit Dieselmotoren ausgerüsteten Nutzfahrzeugen den Einsatz immer komplexer Abgasnachbehandlungssysteme erforderlich. Zu derartigen Abgasnachbehandlungssystemen gehören unter anderem NOx-Reduktionskatalysatoren bzw. entsprechende Partikelfilter, deren Einsatz bspw. notwendig ist, um die ab den Jahren 2005 bzw. 2008 geltenden Abgasvorschriften Euro 4 und Euro 5 erfüllen zu können.In recent years, the legal requirements have been tightened with respect to the permissible exhaust emissions from motor vehicles on and off. After this development initially affected mainly passenger cars with gasoline engines, the exhaust emissions regulations that will apply in the coming years make the use of increasingly complex exhaust aftertreatment systems even for heavy commercial vehicles, which are usually equipped with diesel engines. Such exhaust aftertreatment systems include, inter alia, NO x reduction catalysts or corresponding particle filters whose use is necessary, for example, in order to be able to meet the emission regulations Euro 4 and 5 valid from 2005 and 2008 respectively.
Zur Verringerung der NOx-Emission sind eine Reihe unterschiedlicher Systeme in der Entwicklung bzw. zum Teil schon im Einsatz. Ein für Nutzfahrzeuge besonders relevantes System zur Verringerung der Stickoxydemissionen mit verhältnismäßig hoher Selektivität stellt der NOx-Katalysator unter Einsatz einer Harnstofflösung als Reduktionsmittel dar. Hierbei handelt es sich um eine selektive katalytische Reduktion (SCR) mit Hilfe von Ammoniak. Über eine vorgelagerte Reaktionsstufe wird die in den Abgastrakt eingebrachte Harnstoff-Wasserlösung zunächst in Ammoniak überführt. Bei der folgenden katalytischen Reduktion wird das NOx mit Hilfe des Ammoniaks weitgehend zu Stickstoff und Wasser umgesetzt.To reduce the NO x emission, a number of different systems are in development or partly already in use. A particularly relevant for commercial vehicles system for reducing nitrogen oxides emissions with relatively high selectivity represents the NO x catalyst using a urea solution as a reducing agent. This is a selective catalytic reduction (SCR) using ammonia. About an upstream reaction stage introduced into the exhaust tract urea-water solution is first converted into ammonia. In the subsequent catalytic reduction, the NO x is largely converted to nitrogen and water with the aid of ammonia.
Durch Vorschalten eines Oxidationskatalysators kann die Reaktivität dieses Systems weiter verbessert werden, da hierbei NO zu NO2 oxidiert wird, das letztendlich besser umgesetzt werden kann. Der Vorkatalysator ist allerdings vergleichsweise Schwefelempfindlich.By upstream of an oxidation catalyst, the reactivity of this system can be further improved, since in this case NO is oxidized to NO 2 , which can ultimately be better reacted. However, the precatalyst is comparatively sensitive to sulfur.
Zur
Bevorratung und Bereitstellung der jeweils für die unterschiedlichen Abgasnachbehandlunfgssysteme
in Frage kommenden Reaktionsmedien sind verschiedene technische
Lösungen
bekannt. So geht beispielsweise aus der Gebrauchsmusterschrift
Problematisch bei der Herstellung von Kunststoffbehältern für die Aufbewahrung von aggressiven Medien in Kraftfahrzeugen ist vor allem die Auswahl eines passenden Werkstoffs. So muss ein entsprechender Werkstoff derart gewählt werden, dass das Bauteil sowohl den während des Fahrbetriebs auftretenden mechanischen als auch den chemischen Beanspruchungen widersteht. Insbesondere muss ein Behälter an einem Kraftfahrzeug, der für die Aufnahme eines Reaktionsmediums vorgesehen ist, zuverlässig vor möglichen Rissen oder Brüchen geschützt werden. Darüber hinaus stellt es ein Problem dar, Kunststoffwerkstoffe auszuwählen, die gleichermaßen über eine ausreichende chemische, mechanische und auch thermische Widerstandsfähigkeit verfügen. In diesem Zusammenhang ist etwa zu berücksichtigen, dass ein Kunststoffbehälter, wie er in der zuvor zitierten Druckschrift beschrieben wird, auch durch die vorgesehene Beheizung des im Behälter befindlichen Mediums teilweise erheblichen thermischen Belastungen ausgesetzt ist.Problematic in the manufacture of plastic containers for the storage of aggressive Above all, media in motor vehicles is the selection of a suitable one Material. So a corresponding material must be chosen such that the component both during of the driving occurring mechanical as well as the chemical Resists stresses. In particular, a container must be attached a motor vehicle used for the Recording a reaction medium is provided reliably before potential Cracks or fractures are protected. About that In addition, it is a problem to select plastic materials that equally over one sufficient chemical, mechanical and also thermal resistance feature. In this context, it should be considered that a plastic container, such as he is described in the cited document, also by the proposed heating of the medium in the container partially is exposed to considerable thermal loads.
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Versorgung eines Abgasnachbehandlungssystems mit einem aggressiven Reaktionsmedium derart weiterzubilden, dass der benötigte Behälter zur Bevorratung des Reaktionsmediums über eine besondere Widerstandsfähigkeit gegenüber auftretenden Spannungen und chemischen Belastungen verfügt. Darüber hinaus soll der anzugebende Behälter auch beständig gegenüber Temperaturschwankungen sein.outgoing from the known prior art, the invention has the object underlying, a device for supplying an exhaust aftertreatment system with an aggressive reaction medium in such a way that the required container for Storage of the reaction medium over a special resistance across from occurring stresses and chemical stresses. Furthermore should the container to be specified also resistant across from Be temperature fluctuations.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß dem geltenden Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert.The The object underlying the invention is provided with a device according to the valid claim 1 solved. Advantageous embodiments are Subject of the dependent claims and are explained in the description with reference to the figure.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Versorgung eines Abgasnachbehandlungssystems eines Kraftfahrzeugs mit einem aggressiven Reaktionsmedium, die über einen Behälter zur Aufnahme des aggressiven Reaktionsmediums, über wenigstens eine Befüllvorrichtung, durch die das Reaktionsmedium in den Behälter einfüllbar ist sowie über eine Entnahmevorrichtung, mit der das Reaktionsmedium aus dem Behälter entnehmbar und dem Abgasnachbehandlungssystem zuführbar ist, verfügt, derart weitergebildet worden, dass der Behälter zumindest teilweise Polyoxymethylen (POM) aufweist.According to the invention, a device for supplying an exhaust aftertreatment system of a motor vehicle with an aggressive reaction medium, which via a container for receiving of the aggressive reaction medium, via at least one filling device, through which the reaction medium can be introduced into the container and via a removal device with which the reaction medium from the container and the exhaust gas aftertreatment system can be supplied, has been developed such that the container at least partially polyoxymethylene ( POM).
Das Polymer Polyoxymethylen (POM) zeichnet sich vor allem durch hohe Zähigkeit, hohe Rückstellelastizität sowie eine besondere chemische Beständigkeit aus. Dabei ist die Temperaturbeständigkeit des Materials herausragend, so dass Funktionselemente aus diesem Kunststoff sogar für kritische Bauteile von Abgasnachbehandlungssystemen eingesetzt werden können, die oftmals hohen Dauertemperaturbelastungen ausgesetzt sind.The Polymer polyoxymethylene (POM) is characterized mainly by high Toughness, high resilience as well a special chemical resistance out. The temperature resistance of the material is outstanding, allowing functional elements made of this plastic even for critical components can be used by exhaust aftertreatment systems, the are often exposed to high permanent temperature loads.
In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens ein Heizelement vorgesehen, mit dem zumindest ein Innenraum des Behälters beheizbar ist. Vorzugsweise ist hierzu ein Rohr vorgesehen, das an das Motorkühlsystem angeschlossen ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Inhalt des Reaktionsmediumbehälters mit Hilfe des vom Motor erhitzten Kühlmittels aufzuwärmen und sicher zu stellen, dass das im Behälter befindliche Medium auch bei tiefen Außentemperaturen bzw. bei langen Standzeiten des Fahrzeugs nicht einfriert.In a special embodiment The invention provides at least one heating element, with which at least one interior of the container is heated. Preferably, a tube is provided for this purpose, the to the engine cooling system connected. In this way it is possible to use the contents of the reaction medium tank Help of the coolant heated by the engine warm up and to ensure that the medium in the container is also at low outside temperatures or not frozen during long periods of use of the vehicle.
Eine weitere spezielle Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgeführten Behälters sieht vor, dass der Behälter mit Hilfe eines Rotationsschmelzverfahrens hergestellt ist. Beim Rotationsschmelzverfahren handelt es sich um ein spezielles Produktionsverfahren zur Verarbeitung von Kunststoffen. Bei der Herstellung wird eine vorgewogene Menge Kunststoffpulver in eine Hälfte einer Werkzeugform eingefüllt, die auf einem Arm einer Rotationsmaschine montiert ist. Nach Befüllung der Form wird diese geschlossen. Sobald die Form verschlossen ist, wird die Werkzeugform in eine biaxiale Rotation versetzt und in die Heizkammer gefahren. Dort wird das Kunststoffpulver allmählich aufgeheizt. Hierbei schmelzen die Kunststoffpartikel an der Werkzeugwand auf und bilden so die Formkörperwand. Sobald das Pulver vollständig geschmolzen und an der Werkzeugwand konsolidiert ist, taktet die Maschine und fährt das Werkzeug in die Kühlstation. Mittels Luft, Wassernebel oder durch direktes Besprühen mit Wasser wird die Temperatur des Kunststoffes unter den Kristallisationspunkt gebracht. Das Ablaufen der Schmelze wird durch die weitere biaxiale Rotation verhindert. Ist das Kunststoffteil hinreichend abgekühlt, taktet die Rotationsmaschine erneut und bringt das Werkzeug in die Entformungs- und Beladestation. Dort wird die Werkzeugform geöffnet und das fertige Teil entnommen. Anschließend kann der Produktionszyklus durch Wiederbefüllung der Werkzeugform erneut gestartet werden.A another special embodiment sees of the container according to the invention before that the container produced by means of a rotary melting process. At the Rotary fusion is a special production process for processing plastics. In the production becomes a pre-weighed amount of plastic powder filled in one half of a mold, the mounted on an arm of a rotary machine. After filling the Form this is closed. Once the mold is closed, the Tool mold in a biaxial rotation offset and in the heating chamber hazards. There, the plastic powder is heated gradually. Melt it the plastic particles on the mold wall and thus form the Moldings wall. Once the powder is complete melted and consolidated on the tool wall, the clocks Machine and drives the tool in the cooling station. By air, water mist or by direct spraying with water The temperature of the plastic is below the crystallization point brought. The drainage of the melt is by the further biaxial Rotation prevented. Is the plastic part sufficiently cooled, clocked the rotary machine again and bring the tool into the demoulding and loading station. There, the mold is opened and the finished part taken. Subsequently the production cycle can be re-filled by refilling the mold to be started.
Üblicherweise bestehen Tanks, die durch das Vorbeschriebene Rotationsschmelzverfahren hergestellt werden aus Polyethylen (PE). Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Polyoxymethylen (POM) wird einerseits ein Behälter geschaffen, der widerstandsfähig gegen aggressive Reaktionsmedien ist und andererseits die Möglichkeit bietet, Einbauteile, wie bspw. Heizelemente in Form von Rohren in die Wände zu integrieren. Werden Heizelemente in den Wänden eines Behälters, der Polyoxymethylen (POM) enthält, integriert, so ist insbesondere sicher gestellt, dass der Behälter mit verhältnismäßig hohen Heiztemperaturen beheizbar ist, da der Kunststoff den Wärmeübergang zum Reaktionsmedium dämpft. Herkömmliche PE-Behälter würden bei Auftreten dieser hohen Temperaturen um ca. 80 Grad Celsius beschädigt werden. Der Erfindungsgemäße Einsatz von Polyoxymethylen bei der Herstellung eines Behälters der für die Versorgung eines Abgasnachbehandlungssystems mit einem aggressiven Reaktionsmedium vorgesehen ist, bietet somit die Möglichkeit, Heizelemente, die zumindest teilweise auf verhältnismäßig hohe Temperaturen aufgeheizt werden, in die Behälterwandung zu integrieren. Unter Behälterwandung ist bzw. sind in diesem Zusammenhang die seitliche, untere und/oder obere Begrenzungswand des Behälters zu verstehen. Die Kombination eines Rotationsschmelzverfahrens mit der Verwendung von Polyoxymethylen (POM) als Behälterwerkstoff stellt somit eine Möglichkeit dar, Heizelemente auf verhältnismäßig einfache Weise in die Behälterbegrenzungswände zu integrieren.Usually consist of tanks produced by the above-described rotary fusion process are made of polyethylene (PE). By the use according to the invention Polyoxymethylene (POM) on the one hand creates a container the resistant against aggressive reaction media and on the other hand the possibility offers, built-in parts, such as heating elements in the form of pipes in the Walls too integrate. Are heating elements in the walls of a container, the Contains polyoxymethylene (POM), integrated, it is particularly ensured that the container with relatively high heating temperatures is heated, since the plastic heat transfer to the reaction medium attenuates. conventional PE containers would be included Occurrence of these high temperatures will be damaged by about 80 degrees Celsius. The inventive use of Polyoxymethylene in the manufacture of a container for supplying an exhaust aftertreatment system provided with an aggressive reaction medium, thus offering the possibility, Heating elements that are at least partially heated to relatively high temperatures be in the container wall to integrate. Under container wall is or are in this context the lateral, lower and / or upper boundary wall of the container to understand. The combination of a rotary melting process with the use of polyoxymethylene (POM) as a container material thus provides a possibility is heating elements in a relatively simple Way to integrate into the container boundary walls.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Reaktionsmedium, das in der erfindungsgemäß ausgeführten Vorrichtung zur Versorgung eines Abgasnachbehandlungssystems mit dem entsprechenden Medium verwendet wird, um ein Reduktionsmittel. Hierbei ist es sowohl denkbar, dass das Reduktionsmittel dem Abgasnachbehandlungssystem in fester oder in flüssiger Form zur Verfügung gestellt wird. Als flüssiges Reduktionsmittel kommt vorzugsweise ein Harnstoff-Wassergemisch in Frage, während feste Reduktionsmittel in Form sogenannter Pellets zur Verfügung gestellt werden. Die Bestandteile der flüssigen oder festen Redukti onsmittel reagieren innerhalb des Abgasnachbehandlungssystems mit dem im Abgas befindliche Stickoxid zu Stickstoff und Wasser.Preferably it is in the reaction medium, that in the device according to the invention to supply an exhaust aftertreatment system with the appropriate medium used to be a reducing agent. It is both conceivable that the reducing agent in the exhaust aftertreatment system in solid or in liquid Form available is provided. As a liquid Reducing agent is preferably a urea-water mixture in question while solid reducing agents in the form of so-called pellets provided become. The ingredients of the liquid or solid Redukti onsmittel react within the exhaust aftertreatment system with the nitrogen oxide in the exhaust gas to nitrogen and water.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figur ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert. Es zeigt:in the The invention is described below with reference to an exemplary embodiment with reference on the figure without restriction of the general inventive idea explained in more detail. It shows:
Fig. Vorrichtung zur Versorgung eines Abgasnachbehandlungssystems mit einem Reaktionsmedium.FIG. Device for supplying an exhaust aftertreatment system with a reaction medium.
In
der Figur ist schematisiert eine Vorrichtung zur Versorgung eines
Abgasnachbehandlungssystems
Das
Harnstoff-Wasser-Gemisch ist über
die Befüllvorrichtung
- 11
- Abgasnachbehandlungssystemaftertreatment system
- 22
- Reaktionsmediumreaction medium
- 33
- Befüllvorrichtungfilling
- 44
- Behältercontainer
- 55
- Entnahmevorrichtungremoval device
- 66
- Pumpepump
- 77
- Behälterwandcontainer wall
- 88th
- Heizelementheating element
- 99
- Innenraum des Behältersinner space of the container
Claims (8)
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---|---|---|---|
DE202006001760U DE202006001760U1 (en) | 2006-02-04 | 2006-02-04 | Device for providing an exhaust gas treatment system of a motor vehicle with an aggressive reaction medium comprises a container which is at least partially made of polyoxymethylene |
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Legal Events
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MAN TRUCK & BUS AG, DE Free format text: FORMER OWNER: MAN NUTZFAHRZEUGE AG, 80995 MUENCHEN, DE Effective date: 20111011 |
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20120516 |
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R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20140520 |
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R071 | Expiry of right |