EP2710242A1 - Einspritzvorrichtung zur einspritzung eines fluids - Google Patents

Einspritzvorrichtung zur einspritzung eines fluids

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EP2710242A1
EP2710242A1 EP12722722.1A EP12722722A EP2710242A1 EP 2710242 A1 EP2710242 A1 EP 2710242A1 EP 12722722 A EP12722722 A EP 12722722A EP 2710242 A1 EP2710242 A1 EP 2710242A1
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EP
European Patent Office
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injector
component
injection device
fluid
inlet opening
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12722722.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Hodgson
Sven Schepers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH filed Critical Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Publication of EP2710242A1 publication Critical patent/EP2710242A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • Injection device for injecting a fluid
  • the invention relates to an injector for injecting a fluid into an exhaust treatment device, comprising an injector positioned in an injector holder.
  • a fluid for purifying exhaust gases of an internal combustion engine in order, for example, to realize a chemical conversion of exhaust gas constituents.
  • a fluid is, for example, an oxidizing agent or a reducing agent.
  • a fluid is in particular a urea-water solution into consideration.
  • a particularly commonly used for the reduction of harmful nitrogen oxide in the exhaust gas 32.5 percent urea-water solution is obtainable for example under the trade name AdBlue ®.
  • AdBlue ® the method of selective catalytic reduction [SCR] can be performed in the exhaust gas treatment apparatus.
  • the metering of the fluid can be done with such an injection device with an injector.
  • An injector can be selectively opened or closed again in order to provide the fluid metered.
  • the supplied fluid can form deposits.
  • deposits are common in injectors, especially in the area of injectors. In this area, the flow path for the fluid to be supplied to the injector often has design-related deflections and extensions, which lead to deceleration and / or turbulence of the fluid to be supplied. This favors the formation of deposits.
  • injectors regularly very large temperature fluctuations. This also increases the formation of deposits.
  • urea fluid Water solution is used, increased temperatures (near the exhaust system) may already occur in the injector, a chemical change in the urea-water solution, which accelerates the formation of deposits.
  • the fluid can also freeze at low temperatures and then cause damage due to volume expansion and / or clog the injector.
  • an injection device for injecting a fluid into an exhaust gas treatment device, comprising an injector positioned in an injector holder, the injector having an inlet opening and a component extending into the inlet opening.
  • the injection device described is particularly advantageous if the component is (at least) rigid in a longitudinal direction aligned parallel to the inlet opening and at least partially compressible in a direction radial to the longitudinal direction.
  • the injection device is particularly suitable for injecting a fluid into an exhaust gas treatment device.
  • the fluid is a reducing agent or a urea-water solution.
  • an injection device for a urea-water solution in an exhaust pipe of an exhaust gas treatment device of a motor vehicle is proposed here.
  • the flow of the fluid into the injector can be accelerated through the component which extends into the inlet opening of the injector.
  • the flow path or the flow into the injector can be made uniform.
  • the (less) well-flowed areas can be better flown or flushed through the component, so that deposits are better avoided in this area.
  • connection-induced or injector-related large volumes in the region of the inlet opening of the injector can be reduced, so that even in the case of temperature fluctuations (boiling and / or freezing) vapor bubbles, deposits and / or large ice pressures can be reduced or even avoided.
  • the fluid eg, urea-water solution
  • the fluid expands when it freezes. This is particularly problematic in the area of the injector of the injector, because the injector can be damaged by the increase in volume of the fluid.
  • the line system of an injection device should preferably be as rigid as possible in order to achieve a high dosing accuracy of the injection device. This is because pressure fluctuations in operation affect the volume of the piping system less, the more rigid the piping system is. For a special good compensation of the expansion of the fluid during freezing, a great flexibility of the piping system is advantageous. The greater the flexibility, the smaller are the pressures encountered during expansion during ice formation, and the lower is the risk of damaging the injector (and in particular the injector) during freezing.
  • the injection device is also advantageous if the component is formed by at least one insert which is arranged together with the injector in the injector holder.
  • Such an insert may be provided in the injector holder to hold the injector in position.
  • the insert preferably forms a component of a supply channel to the injector.
  • the supply channel is regularly connected via further line sections to a fluid delivery unit and to a tank for the fluid.
  • the injection device is also advantageous if the insert has a supply channel which leads to the component and the inlet opening and extends through the injector holder.
  • the component which extends into the inlet opening of the injector is preferably designed in such a way that in the region of the inlet opening of the injector there is a cross-section through which the reducing agent can pass, which essentially corresponds to the cross-section of the supply channel.
  • the injection device when the component comprises a tube.
  • the tube may, for example, form a continuation of a supply channel to the injector.
  • Such a tube forms a particularly effective homogenization of the flow path into the injector.
  • this tube has an inner cross-section, which corresponds approximately to an inner channel of the injector to the inlet opening.
  • the injection device is advantageous if the component has at least one perforation.
  • the component is preferably designed as a tube which has a tube wall.
  • the perforation (in other words, a plurality of through holes, holes, etc.) is provided in this pipe wall.
  • the tube has a uniform perforation, which is evenly distributed over the entire component and which consists of a plurality of openings. Due to the perforation, the surface and the volume of the tube wall are preferably reduced by at least 20%, wherein the area and the volume should more preferably not be reduced more than 50%.
  • the component is surrounded by at least one rubber jacket.
  • the rubber jacket prevents the formation of deposits further. Already the surface of the rubber jacket prevents a permanent connection of deposits.
  • the rubber jacket is elastic and changes in volume and shape as the pressure of the fluid in the supply passage fluctuates.
  • the rubber jacket can be vulcanized on the component, for example.
  • the rubber jacket is preferably made of a compressible and / or compressible material.
  • a rubber jacket ensures that the component is at least partially compressible in the radial direction.
  • the rubber jacket can be understood in particular as part of the component.
  • the component is then preferably designed in several parts and has a (preferably rigid) core and the surrounding, flexible rubber sheath.
  • the component may further have a roughened surface in the region of the rubber jacket.
  • a vulcanised rubber coat keeps very well.
  • the roughened surface preferably has an (average) roughness RZ of between 5 ⁇ m [microns] and 15 ⁇ m [microns].
  • the rubber jacket can also be shrunk onto the component.
  • the rubber jacket can for example be placed on the component in the manner of a shrink tube. After the rubber tube designed as a shrink tubing is placed on the component, the shrink tube is activated by a special change in the environmental conditions and shrinks. A change in the environmental conditions may be, for example, a short-term increase in the ambient temperature. Due to the shrinkage, the shrink tube or the rubber jacket then fits tightly against the component.
  • the surface of the component and the shrink tube is designed such that a high coefficient of friction between the component and the rubber sheath exists.
  • the coefficient of friction is preferably greater than 0.6 and more preferably even greater than 0.8.
  • the friction coefficient defines the ratio between the shear stress that can be transmitted between the rubber jacket and the component and the normal stress that acts between the rubber jacket and the component.
  • the normal stress is in this case essentially determined by the force exerted by the shrinkage tube during shrinkage on the component. The larger this coefficient of friction, the more tight the rubber jacket sits on the component and the lower the risk that the rubber jacket shifts on the component.
  • Such a rubber jacket can be formed separately, for example, on an inner side and an outer side of the tube, it is also possible to provide a plurality of (different) rubber sheaths in one component.
  • the rubber jacket can be structured on the outside of a pipe-designed component in such a way that the formation of deposits of reducing agents is effectively avoided.
  • the rubber jacket on the outside for example, be hydrophobic, so that urea-water solution there rolls off the rubber jacket.
  • the rubber jacket can preferably be configured here so that the friction of the flowing reducing agent on the rubber jacket is particularly low and the component thus has a particularly low flow resistance.
  • the rubber jacket has on the inside of the tube designed as component preferably a particularly low roughness.
  • the inside surface of the rubber mantle has an average roughness RZ of less than 2 ⁇ m [microns], preferably less than 1 ⁇ m [microns].
  • the component is preferably made of a material which is substantially rigid compared to the rubber jacket. This ensures that the basic shape of the component - for example the shape of a pipe with a pipe wall - does not deform when the pressure of the fluid in the supply duct fluctuates.
  • the rubber jacket can seal the component in the inlet opening of the injector.
  • the rubber jacket can be designed so that the component can be positively inserted into the inlet opening and the connection between the component and the inlet opening is sealed.
  • the rubber jacket can be compressed in the region of the contact between the component and the inlet opening (slightly) so that the rubber jacket rests under prestress against the wall of the inlet opening.
  • the component has a rubber jacket and a perforation, wherein the rubber jacket at least partially covers the perforation.
  • the (at least one) rubber sheath may then deform into the perforation when the pressure of the fluid in the supply passage is greatly increased. This may occur, for example, when the fluid freezes in the supply duct.
  • Such a configuration is particularly advantageous and inexpensive to achieve with a rubber jacket, which is applied as a shrink tube on the component. Such a rubber jacket can easily extend over the perforation, without the perforation is completely covered by the rubber jacket.
  • a rubber jacket with a perforation of the component can also be a particularly effective freeze protection for the injection device can be realized.
  • the rubber sheath may deform into the perforation to compensate for the volume expansion of the fluid upon freezing.
  • a combination of rubber sheath and perforation is set so that the rubber sheath deforms significantly only in the perforation at a pressure which is above the usual operating pressure.
  • This can be achieved inter alia by a suitable choice of the following parameters:
  • the rubber jacket is preferably designed so that a maximum increase in volume of a maximum of 100 ⁇ [microliters], preferably a maximum of 50 ⁇ [microliters] and more preferably a maximum of 10 ⁇ [microliters] occurs by a deformation of the rubber jacket at a pressure below a threshold pressure.
  • the threshold pressure is z. B. in a range between 3 and 10 bar.
  • the component is made of a flexible material.
  • the component may in particular be a tube made of a flexible material.
  • the component may for example consist at least partially or even completely of a material with pores, whose pores are closed and filled with a compressible gas (for example air).
  • the fluid preferably can not penetrate into the pores.
  • a compressible gas for example air
  • the fluid preferably can not penetrate into the pores.
  • the gas in the pores can be compressed.
  • the component can thus be compressed and is accordingly compressible.
  • at least one stiffening structure can also be provided in the component (or tube). This stiffening structure can prevent the component from being compressible in the longitudinal direction.
  • the stiffening structure preferably has no influence on the compressibility of the component in the radial direction.
  • the component is designed to be stiffer in the longitudinal direction than in the radial direction at least in a section lateral to the inlet channel, in particular near or adjacent to the injector.
  • a directed in the longitudinal direction of ice pressure in the injector or in the inlet channel causes a shift of the component as a whole.
  • a directed in the radial direction of ice pressure in the injector or in the inlet channel causes a (locally limited, near the inlet opening arranged) deformation / compression of the component.
  • the component is designed to supply the fluid accelerated to the injector.
  • the component can also narrow the supply duct. As a result, an acceleration of the flow in the region of the injector is achieved. Thus, the prevention of deposits can be further improved.
  • the inlet opening has a first cross-sectional area, and the first cross-sectional area is filled by the component to at least 40%.
  • the cross-sectional area is preferably filled to at least 50% and particularly preferably to at least 70%.
  • the component can not cover the entire cross-sectional area, so that a filling level of at most 85% preferably should not be exceeded. This effectively reduces the fluid-filled volume in the area of the injector. Thereby, the formation of deposits can be avoided because an effective flushing with fluid and an acceleration of the fluid flow can be achieved.
  • an ice pressure compensation element is provided on the injection device, which is designed to accommodate an expansion of the fluid in the longitudinal direction.
  • the ice pressure compensating element is preferably arranged in the longitudinal direction opposite to the inlet opening.
  • the Eisscherkompensationselement is designed for example as an elastic bellows and / or flexible stopper, which can deform and / or move when (due to the freezing fluid) ice pressure occurs in the injector.
  • An expansion of the fluid can be derived in the longitudinal direction from the inlet opening of the injector and be derived according to a particularly advantageous embodiment of an arranged outside the injector Eisdruckkompensationselement.
  • the Eisscherkompensationselement is preferably designed such that it behaves substantially rigidly in the operation of the injection device (at normal operating pressures) and at higher pressures, an additional volume free and absorbs an expansion of the fluid.
  • the number and position of the Eistikkompensations institute in an injection device can, for. B. adapted to the Eisblidungreae inside the injector.
  • the injection device when the injector is clamped in the injector holder with a spring.
  • the injector can be firmly positioned in the Injektorhalter and at the same time can be set to a seal for sealing the supply duct and the injector with the spring under bias, so that a secure seal is ensured. It is particularly advantageous if the injector together with an insert in the Injector holder is clamped, wherein the insert forms a supply channel.
  • the component is preferably positioned between the spring and the injector.
  • the component is then displaceable relative to the injector against a biasing force exerted by the spring.
  • the biasing force exerted by the spring is preferably adjusted so that the component does not shift during operation of the injection device (at normal operating pressures).
  • Exhaust gas treatment device for cleaning the exhaust gases of the internal combustion engine, and an injection device according to the invention for supplying a fluid to the exhaust gas treatment device.
  • Fig. 3 a motor vehicle having various
  • Injectors, and 4 shows a further detail of an injection device.
  • FIG. 1 shows an injection device 1 according to the invention which has an injector 2 which is arranged in an injector holder 3.
  • the injector 2 has an electrical connection 18, in which control signals for opening and closing the injector 2 can be initiated.
  • the injector 2 has an inlet opening 4 into which a component 5 of an insert 9 extends.
  • the insert 9 is braced together with the injector 2 with a spring 11 in the injector holder 3.
  • the spring 11 is preferably a plate spring.
  • the upper portion of the injector holder 3 is formed by a cap 16.
  • the insert 9 forms a feed channel 10, through which the fluid can pass into the injector 2 or into the inlet opening 4 of the injector 2.
  • the injector 2 and the insert 9 are sealed with an O-ring seal 17 from the environment.
  • FIG. 2 the detail A marked in FIG. 1 is shown in greater detail.
  • the insert 9 and a portion of the injector 2, in which the inlet opening 4 is arranged.
  • the component 5 of the insert 9 extends into the inlet opening 4.
  • the insert 9 forms the supply channel 10, which serves to supply the fluid into the inlet opening 4.
  • the component 5 is here designed as a (narrow) tube 6, wherein the tube wall 14 of the tube 6 has a perforation 7.
  • the perforation 7 is preferably formed by a multiplicity of openings or recesses in the component 5 or in the tube wall 14.
  • the component 5 or the tube wall 14 is surrounded by a vulcanized rubber jacket 22.
  • the rubber sheath 22 preferably extends beyond the perforation 7. In the area of the component 5 shown on the right, it can be seen how the rubber jacket 22 deforms into the perforation 7 when the pressure in the supply channel 10 is increased.
  • the inlet opening 4 of the injector 2 has a first cross-sectional area 8.
  • This first cross-sectional area 8 is at least partially filled by the tube 6 or the cross-sectional area of the tube wall 14 of the tube 6.
  • the insert 9 and the injector 2 are sealed from the environment with the O-ring seal 17.
  • FIG. 3 shows a motor vehicle 12 comprising an internal combustion engine 13 and an exhaust gas treatment device 15 for cleaning the exhaust gases of the internal combustion engine 13.
  • a first injection device 1 is provided on the internal combustion engine 13 and serves, for example, for supplying fuel to the internal combustion engine 13.
  • This injection device 1 is supplied with fuel from a fuel tank 20 for this purpose.
  • a second injection device 1 is shown on the (exhaust pipe of) exhaust treatment device 15 and serves to supply a reducing agent into the exhaust treatment device 15, wherein with the reducing agent in a (not shown) SCR catalyst, a selective catalytic reduction of nitrogen oxide compounds in the exhaust gas of the internal combustion engine 13 is performed can be.
  • This injection device 1 is supplied from a reducing agent tank 19 with reducing agent, wherein the needs-based operation of the injection device (s) 1 is controlled by a controller 21.
  • FIG. 4 a further embodiment of the injection device is shown in detail.
  • the matching with the Fig. 2 Details of FIG. 4th will not be explained again here, but reference is made to the description of this figure.
  • a component 5 of the injector holder 3 likewise extends into the inlet opening 4 of the injector 2.
  • the component 5 is also designed here as a tube 6.
  • this tube 6 has no perforation, but is made of a flexible and / or compressible material.
  • the tube 6 may for example consist of a material with pores 26 whose pores are closed and filled with a compressible gas (for example, air).
  • the fluid may preferably not enter the pores 26.
  • the component 5 can thus be compressed - ie reduce its own volume and this volume reduction can compensate for the ice expansion at least partially.
  • at least one stiffening structure 25 can be provided in the component 5 or the tube 6. This stiffening structure 25 can prevent the component 5 in the longitudinal direction 23 is compressible.
  • the stiffening structure 25 preferably has no (significant) influence on the compressibility of the component 5 in the radial direction 24.

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Abstract

Einspritzvorrichtung (1) zur Einspritzung eines Fluids in eine Abgasbehandlungsvorrichtung (15), aufweisend einen Injektor (2), der in einem Injektorhalter (3) positioniert ist, wobei der Injektor (2) eine Zulauföffnung (4) aufweist und sich ein Bauteil (5) des Injektorhalters (3) in die Zulauföffnung (4) hinein erstreckt. Eine solche Einspritzvorrichtung (1) ist insbesondere für die Zufuhr von Harnstoff-Wasser-Lösung in die Abgasbehandlungsvorrichtung (15) eines Kraftfahrzeugs geeignet. Das Bauteil (5) ist bevorzugt in Längsrichtung (23) starr und durch einen verformbaren Gummimantel in radialer Richtung (24) komprimierbar, um die Volumenexpansion der Lösung, wenn sie gefriert, zu kompensieren.

Description

Einspritzvorrichtung zur Einspritzung eines Fluids
Die Erfindung betrifft eine Einspritzvorrichtung zur Einspritzung eines Fluids in eine Abgasbehandlungsvorrichtung, aufweisend einen Injektor, der in einem Injektorhalter positioniert ist.
Es ist bekannt, einer Abgasbehandlungsvorrichtung zur Reinigung von Abgasen einer Verbrennungskraftmaschine gezielt ein Fluid zuzuführen, um beispielsweise eine chemische Umsetzung von Abgasbestandteilen zu realisieren. Ein solches Fluid ist beispielsweise ein Oxidationsmittel oder ein Reduktionsmittel. Als Fluid kommt insbesondere eine Harnstoff- Wasser-Lösung in Betracht. Eine zur Reduktion von schädlichen Stickstoffoxidverbindungen im Abgas besonders häufig eingesetzte 32,5 prozentige Harnstoff-Wasser-Lösung ist beispielsweise unter dem Handelsnamen Adblue® erhältlich. Mit einer solchen Harnstoff-Wasser- Lösung kann in der Abgasbehandlungsvorrichtung das Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion [SCR = selective catalytic reduction] durchgeführt werden. Die Dosierung des Fluids kann mit einer solchen Einspritz Vorrichtung mit einem Injektor erfolgen. Ein Injektor kann gezielt geöffnet bzw. wieder geschlossen werden, um das Fluid dosiert bereitzustellen. Bei derartigen Einspritzvorrichtungen ist regelmäßig zu berücksichtigen, dass das zugeführte Fluid Ablagerungen bilden kann. Derartige Ablagerungen sind in Einspritzvorrichtungen insbesondere im Bereich der Injektoren häufig. In diesem Bereich weist der Strömungsweg für das zuzuführende Fluid zu dem Injektor häufig konstruktionsbedingte Umlenkungen und Erweiterungen auf, welche zum Abbremsen und/oder zu Verwirbelungen des zuzuführenden Fluids führen. Dies begünstigt die Bildung von Ablagerungen. Desweiteren treten an Einspritzvorrichtungen regelmäßig sehr große Temperatur Schwankungen auf. Auch dies verstärkt die Bildung von Ablagerungen. Insbesondere, wenn als Fluid Harnstoff- Wasser-Lösung eingesetzt wird, kann durch erhöhte Temperaturen (in der Nähe der Abgasanlage) bereits in der Einspritzvorrichtung eine chemische Veränderung der Harnstoff -Wasser-Lösung auftreten, die die Bildung von Ablagerungen beschleunigt. Ebenso ist zu berücksichtigen, dass das Fluid bei tiefen Temperaturen auch gefrieren kann und dann aufgrund der Volumenexpansion Schäden verursachen und/oder den Injektor verstopfen kann.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine Einspritzvorrichtung offenbart werden, die technisch einfach aufgebaut ist und bei der die Funktionalität des Injektors bei Temperaturschwankungen verbessert wird. Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Einspritzvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Einspritzvorrichtung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, erläutert die Erfindung weiter und gibt zusätzliche Ausführungsbeispiele an. Die Erfindung betrifft demnach eine Einspritzvorrichtung zur Einspritzung eines Fluids in eine Abgasbehandlungsvorrichtung, aufweisend einen Injektor, der in einem Injektorhalter positioniert ist, wobei der Injektor eine Zulauf Öffnung aufweist und sich ein Bauteil in die Zulauföffnung hinein erstreckt.
Die beschriebene Einspritzvorrichtung ist besonders vorteilhaft, wenn das Bauteil in einer parallel zu der Zulauföffnung ausgerichteten Längsrichtung (im Wesentlichen) starr und in einer zu der Längsrichtung radialen Richtung zumindest teilweise komprimierbar ist. Die Einspritzvorrichtung ist insbesondere zur Einspritzung eines Fluids in eine Abgasbehandlungsvorrichtung geeignet. Insbesondere handelt es sich bei dem Fluid um ein Reduktionsmittel bzw. eine Harnstoff-Wasser- Lösung. Damit wird hier insbesondere eine Einspritzvorrichtung für eine Harnstoff-Wasser-Lösung in eine Abgasleitung einer Abgasbehandlungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen.
Durch das Bauteil, welches sich in die Zulauf Öffnung des Injektors hinein erstreckt, kann zum einen die Strömung des Fluids in den Injektor hinein beschleunigt werden. Darüber hinaus kann der Strömungsweg bzw. die Strömung in den Injektor hinein vergleichmäßigt werden. Durch das Bauteil können zudem (sonst) wenig (gut) durchströmte Bereiche besser angeströmt bzw. gespült werden, so dass in diesem Gebiet Ablagerungen besser vermieden werden. Außerdem können anschlussbedingte bzw. injektorbedingte große Volumina im Bereich der Zulauföffnung des Injektors reduziert werden, so dass auch für den Fall der Temperatur Schwankungen (Sieden und/oder Einfrieren) Dampfblasen, Ablagerungen und/oder große Eisdrücke reduziert oder sogar vermieden werden können.
Durch die vorgeschlagene Einspritzvorrichtung kann eine Ausdehnung des Fluids besonders gut kompensiert werden. Das Fluid (beispielsweise Harnstoff- Wasser-Lösung) dehnt sich beispielsweise aus, wenn es gefriert. Dies ist insbesondere im Bereich des Injektors der Einspritzvorrichtung problematisch, weil der Injektor durch die Volumenvergrößerung des Fluids beschädigt werden kann.
Das Leitungssystem einer Einspritzvorrichtung (also insbesondere das mit Fluid gefüllte Volumen der Einspritzvorrichtung) sollte vorzugsweise möglichst starr sein, um eine hohe Dosiergenauigkeit der Einspritzvorrichtung zu erreichen. Dies liegt daran, dass sich Druckschwankungen im Betrieb auf das Volumen des Leitungssystems weniger auswirken, je starrer das Leitungssystem ist. Für eine besonders gute Kompensation der Ausdehnung des Fluids beim Einfrieren ist eine große Flexibilität des Leitungssystems vorteilhaft. Je größer die Flexibilität ist, umso kleiner sind die bei der Ausdehnung auftretenden Drücke während der Eisbildung und umso kleiner ist die Gefahr einer Beschädigung der Einspritzvorrichtung (und insbesondere des Injektors) beim Einfrieren.
Es hat sich herausgestellt, dass durch das beschriebene Bauteil eine besonders effektive Kompensation der Ausdehnung des Fluids beim Einfrieren im Bereich der Einspritzvorrichtung bei einer besonders geringen Komprimierbarkeit des Leitungssystems (bzw. des mit Fluid gefüllten Volumens) möglich ist. Eine Ausdehnung des Reduktionsmittels ist hier besonders kritisch, weil diese Ausdehnung in Richtung der Zulauföffnung (in Längsrichtung) in einen Zuleitungskanal zu der Einspritzvorrichtung abgeleitet werden könnte. Daher ist es vorteilhaft, in der Zulauföffnung ein Bauteil vorzusehen, welches speziell für die Kompensation der Ausdehnung in einer radialen Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Zulauföffnung eine Komprimierbarkeit aufweist. Diese (im Wesentlichen nur radiale) Komprimierbarkeit kann beispielsweise durch eine Verlagerung und/oder Umformung des Bauteils lateral zum Zulaufkanal erreicht werden. Hierfür könnten ggf. in dem Bauteil bereit gestellte Räume genutzt werden, die bei einem Einfriervorgang einen (reversiblen) Ersatzraum für das Eis zu schaffen. Insbesondere können sich Komponenten des Bauteils und/oder das Bauteil bei auftretendem Eisdruck selbst verformen und/oder komprimiert werden.
Die Einspritzvorrichtung ist weiter vorteilhaft, wenn das Bauteil von zumindest einem Einsatz gebildet ist, der zusammen mit dem Injektor in dem Injektorhalter angeordnet ist.
Ein derartiger Einsatz kann in dem Injektorhalter dazu vorgesehen sein, den Injektor in seiner Position zu halten. Der Einsatz bildet vorzugsweise ein Bauteil eines Zuleitungskanals zu dem Injektor aus. Der Zuleitungskanal ist regelmäßig über weitere Leitungsabschnitte an eine Fördereinheit für das Fluid und an einen Tank für das Fluid angeschlossen.
Auch vorteilhaft ist die Einspritzvorrichtung, wenn der Einsatz einen Zuleitungskanal aufweist, der zu dem Bauteil und der Zulauföffnung führt und sich durch den Injektorhalter hindurch erstreckt.
Das Bauteil, welches sich in die Zulauföffnung des Injektors hinein erstreckt, ist vorzugsweise so gestaltet, dass im Bereich der Zulauf Öffnung des Injektors ein für Reduktionsmittel durchströmbarer Querschnitt vorliegt, welcher im Wesentlichen dem Querschnitt des Zuleitungskanals entspricht.
Weiter vorteilhaft ist die Einspritzvorrichtung, wenn das Bauteil ein Rohr umfasst. Das Rohr kann beispielsweise eine Fortsetzung eines Zuleitungskanals zu dem Injektor bilden. Ein derartiges Rohr bildet eine besonders wirkungsvolle Vergleichmäßigung des Strömungswegs in den Injektor hinein. Bevorzugt hat dieses Rohr einen Innenquerschnitt, der in etwa einem inneren Kanal des Injektors anschließend zur Zulauf Öffnung entspricht. Weiterhin vorteilhaft ist die Einspritzvorrichtung, wenn das Bauteil zumindest eine Perforierung aufweist. In dieser Ausführungsform ist das Bauteil bevorzugt als Rohr ausgebildet, welches eine Rohrwand aufweist. Die Perforierung (mit anderen Worten eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen, Löchern, etc.) ist in dieser Rohrwand vorgesehen. Vorzugsweise weist das Rohr eine gleichmäßige Perforierung auf, die sich über das gesamte Bauteil gleichmäßig verteilt und die aus einer Vielzahl von Öffnungen besteht. Durch die Perforierung sind die Fläche und das Volumen der Rohrwand vorzugsweise um mindestens 20 % reduziert, wobei die Fläche und das Volumen besonders bevorzugt nicht mehr als 50 % reduziert sein sollten.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Bauteil von mindestens einem Gummimantel umgeben ist. Der Gummimantel verhindert die Bildung von Ablagerungen weiter. Bereits die Oberfläche des Gummimantels verhindert eine dauerhafte Anbindung von Ablagerungen. Darüber hinaus ist der Gummimantel elastisch und verändert sein Volumen und seine Form, wenn der Druck des Fluids in dem Zuleitungskanal schwankt. Der Gummimantel kann beispielsweise auf dem Bauteil aufvulkanisiert sein. Der Gummimantel ist vorzugsweise aus einem komprimierbaren und/oder kompressiblen Material gefertigt. Durch einen Gummimantel wird erreicht, dass das Bauteil in der radialen Richtung zumindest teilweise komprimierbar ist. Der Gummimantel kann insbesondere auch als Bestandteil des Bauteils verstanden werden. Das Bauteil ist dann vorzugsweise mehrteilig ausgeführt und weist einen (vorzugsweise starren) Kern und den umgebenden, flexiblen Gummimantel auf.
Das Bauteil kann weiter im Bereich des Gummimantels eine aufgeraute Oberfläche aufweisen. Auf einer solchen Oberfläche hält ein aufvulkanisierter Gummimantel besonders gut. Die aufgeraute Oberfläche hat vorzugsweise eine (gemittelte) Rauhtiefe RZ von zwischen 5 um [Mikrometer] und 15 um [Mikrometer]. In einer weiteren Variante kann der Gummimantel auf das Bauteil auch aufgeschrumpft sein. Der Gummimantel kann beispielsweise nach Art eines Schrumpfschlauches auf das Bauteil aufgesetzt sein. Nachdem der als Schrumpf schlauch ausgeführte Gummimantel auf das Bauteil aufgesetzt ist, wird der Schrumpfschlauch durch eine besondere Veränderung der Umgebungsbedingungen aktiviert und schrumpft. Eine Veränderung der Umgebungsbedingungen kann beispielsweise eine kurzfristige Erhöhung der Umgebungstemperatur sein. Durch das Schrumpfen legt sich der Schrumpf schlauch bzw. der Gummimantel dann eng an das Bauteil an. Vorzugsweise sind die Oberfläche des Bauteils und der Schrumpfschlauch derart ausgestaltet, dass ein hoher Reibkoeffizient zwischen dem Bauteil und dem Gummimantel existiert. Der Reibkoeffizient ist vorzugsweise größer als 0,6 und besonders bevorzugt sogar größer als 0,8. Der Reibkoeffizient definiert das Verhältnis zwischen der Schubspannung, die zwischen dem Gummimantel und dem Bauteil übertragen kann, und der Normalspannung, die zwischen dem Gummimantel und dem Bauteil wirkt. Die Normalspannung wird vorliegend im Wesentlichen durch die Kraft bestimmt, die der Schrumpf schlauch beim Schrumpfen auf das Bauteil ausübt. Je größer dieser Reibkoeffizient ist, umso fester sitzt der Gummimantel auf dem Bauteil und um so geringer ist die Gefahr, dass der Gummimantel sich auf dem Bauteil verschiebt.
Da ein solcher Gummimantel beispielsweise auf einer Innenseite und einer Außenseite des Rohres separat ausgebildet sein kann, können auch mehrere (unterschiedliche) Gummimäntel bei einem Bauteil vorgesehen sein.
Beispielsweise kann der Gummimantel auf der Außenseite eines als Rohr ausgeführten Bauteils derart strukturiert sein, dass die Bildung von Ablagerungen von Reduktionsmitteln wirkungsvoll vermieden wird. Dazu kann der Gummimantel auf der Außenseite beispielsweise hydrophob sein, so dass Harnstoff-Wasserlösung dort von dem Gummimantel abperlt.
Auf der Innenseite eines als Rohr ausgeführten Bauteils findet regelmäßig eine Durchströmung mit Reduktionsmittel statt, so dass Ablagerungen hier nicht so problematisch sind wie auf der Außenseite, wo sich häufig nicht regelmäßig mit frischem Reduktionsmittel durchströmte Bereiche befinden. Somit kann der Gummimantel hier vorzugsweise so ausgestaltet sein, dass die Reibung des strömenden Reduktionsmittels an dem Gummimantel besonders gering ist und das Bauteil so einen besonders geringen Strömungswiderstand hat. Der Gummimantel weist auf der Innenseite des als Rohr ausgeführten Bauteils dazu vorzugsweise eine besonders geringe Rauheit auf. Beispielsweise hat die Oberfläche des Gummimantels auf der Innenseite eine gemittelte Rauhtiefe RZ von weniger als 2 um [Mikrometer], vorzugsweise weniger als 1 um [Mikrometer].
Das Bauteil ist vorzugsweise aus einem Material gefertigt, welches im Vergleich zu dem Gummimantel im Wesentlichen starr ist. So ist sichergestellt, dass die Grundform des Bauteils - beispielsweise die Form eines Rohres mit einer Rohrwand - sich nicht verformt, wenn der Druck des Fluids in dem Zuleitungskanal schwankt.
Der Gummimantel kann das Bauteil in der Zulauföffnung des Injektors abdichten. Der Gummimantel kann so ausgebildet sein, dass das Bauteil formschlüssig in die Zulauföffnung eingesetzt werden kann und die Verbindung zwischen dem Bauteil und der Zulauföffnung abgedichtet ist. Der Gummimantel kann im Bereich des Kontaktes zwischen dem Bauteil und der Zulauföffnung (etwas) komprimiert sein, so dass der Gummimantel unter Vorspannung an der Wand der Zulauföffnung anliegt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Bauteil einen Gummimantel und eine Perforierung auf, wobei der Gummimantel die Perforierung zumindest teilweise abdeckt. Der (mindestens eine) Gummimantel kann sich dann in die Perforierung hinein verformen, wenn der Druck des Fluids in dem Zuleitungskanal stark erhöht ist. Dies kann beispielsweise eintreten, wenn das Fluid in dem Zuleitungskanal gefriert. Eine solche Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft und kostengünstig mit einem Gummimantel zu erreichen, welcher als Schrumpfschlauch auf das Bauteil aufgebracht wird. Ein solcher Gummimantel kann sich unproblematisch über die Perforierung hinweg erstrecken, ohne dass die Perforierung von dem Gummimantel vollständig abgedeckt wird.
Durch die Kombination eines Gummimantels mit einer Perforierung des Bauteils kann zusätzlich ein besonders wirkungsvoller Einfrierschutz für die Einspritzvorrichtung realisiert werden. Wenn das Fluid in der Einspritzvorrichtung gefriert, kann der Gummimantel sich in die Perforierung hinein verformen und so die Volumenausdehnung des Fluids beim Gefrieren kompensieren.
Vorzugsweise ist eine Kombination aus Gummimantel und Perforierung so eingestellt, dass der Gummimantel sich nur bei einem Druck, welcher oberhalb des üblichen Betriebsdruckes liegt, signifikant in die Perforierung hinein verformt. Dies kann unter anderem durch eine geeignete Wahl der folgenden Parameter erreicht werden:
Größe der einzelnen Öffnungen der Perforierung;
Dicke des Gummimantels;
Elastizitätsmodul des Gummimantels; und
Spannung des Gummimantels über den Öffnungen der Perforierung.
Der Gummimantel ist vorzugweise so ausgebildet, dass durch eine Verformung des Gummimantels bei einem Druck unterhalb eines Schwelldrucks eine maximale Volumenvergrößerung von maximal 100 μΐ [Mikroliter], vorzugsweise maximal 50 μΐ [Mikroliter] und besonders bevorzugt maximal 10 μΐ [Mikroliter] auftritt. Der Schwelldruck liegt z. B. in einem Bereich zwischen 3 und 10 bar. Bei Drücken oberhalb des Schwelldrucks tritt vorzugsweise in Abhängigkeit der weiteren Drucksteigerung eine Volumenvergrößerung von mehr als 50 μΙ/Bar [Mikroliter/Bar], vorzugsweise mehr als 100 μΐ/bar [Mikroliter/Bar] auf. So kann sicher gestellt sein, dass das mit Reduktionsmittel gefüllte Volumen während des regulären Betriebs annähernd Konstant ist, während beim Einfrieren des Reduktionsmittels eine starke Volumenvergrößerung möglich ist.
In einer Ausführungsform der Einspritzvorrichtung ist das Bauteil aus einem flexiblen Material. Das Bauteil kann insbesondere ein Rohr aus einem flexiblen Material sein. Das Bauteil kann beispielsweise wenigstens teilweise oder sogar vollständig aus einem Material mit Poren bestehen, dessen Poren geschlossen und mit einem komprimierbaren Gas (beispielsweise Luft) gefüllt sind. Das Fluid kann in die Poren vorzugsweise nicht eindringen. Bei ansteigendem Druck in der Einspritzvorrichtung kann das Gas in den Poren komprimiert werden. Das Bauteil kann so zusammengedrückt werden und ist dementsprechend komprimierbar. Optional kann in dem Bauteil (bzw. dem Rohr) auch zumindest eine Versteifungsstruktur vorgesehen sein. Diese Versteifungsstruktur kann verhindern, dass das Bauteil in der Längsrichtung komprimierbar ist. Auf die Komprimierbarkeit des Bauteils in radialer Richtung hat die Versteifungsstruktur vorzugsweise keinen Einfluss.
Bevorzugt ist, dass das Bauteil zumindest in einem Abschnitt lateral zum Zulaufkanal, insbesondere nahe bzw. angrenzend dem Injektor, in Längsrichtung steifer ausgeführt ist als in radialer Richtung. Insbesondere verursacht ein in Längsrichtung gerichteter Eisdruck im Injektor bzw. im Zulauf kanal eine Verschiebung des Bauteils insgesamt. Dahingegen verursacht ein in radiale Richtung gerichteter Eisdruck im Injektor bzw. im Zulaufkanal eine (lokal begrenzte, nahe der Zulauföffnung angeordnete) Verformung/Kompression des Bauteils.
Weiter wird als vorteilhaft angesehen, wenn das Bauteil dazu ausgebildet ist, das Fluid dem Injektor beschleunigt zuzuführen. Das Bauteil kann den Zuleitungskanal auch verengen. Hierdurch wird eine Beschleunigung der Strömung im Bereich des Injektors erreicht. So kann die Verhinderung von Ablagerungen weiter verbessert werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Zulauföffnung eine erste Querschnittsfläche aufweist, und die erste Querschnittsfläche durch das Bauteil zu zumindest 40 % ausgefüllt ist. Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche zu zumindest 50 % und besonders bevorzugt zu zumindest 70 % ausgefüllt. Zur Gewährleistung eines Strömungsflusses in den Injektor kann das Bauteil natürlich nicht die gesamte Querschnittsfläche erfassen, so dass ein Füllgrad von maximal 85 % bevorzugt nicht überschritten werden sollte. So wird das mit Fluid gefüllte Volumen im Bereich des Injektors wirkungsvoll reduziert. Dadurch kann die Bildung von Ablagerungen vermieden werden, weil eine wirkungsvolle Durchspülung mit Fluid und eine Beschleunigung der Fluidströmung erreicht werden.
Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn an der Einspritzvorrichtung ein Eisdruckkompensationselement vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, eine Ausdehnung des Fluids in Längsrichtung aufzunehmen. Das Eisdruckkompensationselement ist vorzugsweise in Längsrichtung gegenüberliegend zu der Zulauföffnung angeordnet. Das Eisdruckkompensationselement ist beispielsweise als elastischer Balg und/oder flexibler Anschlag ausgebildet, welcher sich verformen und/oder verschieben kann, wenn (in Folge des einfrierenden Fluids) ein Eisdruck in der Einspritzvorrichtung auftritt. Eine Ausdehnung des Fluids kann in Längsrichtung aus der Zulauf Öffnung des Injektors abgeleitet und nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform zu einem außerhalb des Injektors angeordneten Eisdruckkompensationselement abgeleitet werden. Das Eisdruckkompensationselement ist vorzugsweise derart ausgeführt, dass es sich im Betrieb der Einspritzvorrichtung (bei üblichen Betriebsdrücken) im Wesentlichen starr verhält und bei höheren Drücken eine zusätzliches Volumen frei gibt und eine Ausdehnung des Fluids aufnimmt. Die Anzahl und Position der Eisdruckkompensationselemente bei einer Einspritzvorrichtung kann z. B. an die Eisblidungprozesse im Inneren der Einspritzvorrichtung angepasst sein.
Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung, wenn der Injektor in dem Injektorhalter mit einer Feder verspannt ist. Durch eine solche Feder kann der Injektor in dem Injektorhalter fest positioniert sein und gleichzeitig kann eine Dichtung zur Abdichtung des Zuleitungskanals und des Injektors mit der Feder unter Vorspannung gesetzt sein, so dass eine sichere Abdichtung gewährleistet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Injektor gemeinsam mit einem Einsatz in dem Injektorhalter verspannt ist, wobei der Einsatz einen Zuleitungskanal ausbildet.
Mit einem in dem Injektorhalter verspannten Injektor kann in besonders vorteilhafter Weise ein Eisdruckkompensationselement an der Einspritzvorrichtung vorgesehen sein. Das Bauteil ist vorzugsweise zwischen der Feder und dem Injektor positioniert. Das Bauteil ist dann gegenüber dem Injektor entgegen einer von der Feder ausgeübten Vorspannkraft verschiebbar. Durch eine Verschiebung des Bauteils kann eine Ausdehnung in Längsrichtung kompensiert werden. Die von der Feder ausgeübte Vorspannkraft ist vorzugsweise so eingestellt, dass das Bauteil sich im Betrieb der Einspritzvorrichtung (bei üblichen Betriebsdrücken) nicht verschiebt. Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei einem Kraftfahrzeug, aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine, eine
Abgasbehandlungsvorrichtung zur Reinigung der Abgase der Verbrennungskraftmaschine, und eine erfindungsgemäße Einspritz Vorrichtung zur Zufuhr eines Fluids zu der Abgasbehandlungsvorrichtung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung aufzeigen, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur Schema tisch sind. Es zeigen:
Fig. 1: eine Einspritzvorrichtung,
Fig. 2: eine Detail einer Einspritzvorrichtung,
Fig. 3: ein Kraftfahrzeug aufweisend verschiedene
Einspritzvorrichtungen, und Fig. 4: ein weiteres Detail einer Einspritzvorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Einspritz Vorrichtung 1, welche einen Injektor 2 aufweist, der in einem Injektorhalter 3 angeordnet ist. Der Injektor 2 weist einen elektrischen Anschluss 18 auf, in welchem Steuersignale zum Öffnen und Schließen des Injektors 2 eingeleitet werden können. Der Injektor 2 weist eine Zulauf Öffnung 4 auf, in welche sich ein Bauteil 5 eines Einsatzes 9 hinein erstreckt. Der Einsatz 9 ist zusammen mit dem Injektor 2 mit einer Feder 11 in dem Injektorhalter 3 verspannt. Die Feder 11 ist vorzugsweise eine Tellerfeder. Der obere Bereich des Injektorhalters 3 wird von einer Kappe 16 gebildet. Der Einsatz 9 bildet einen Zuleitungskanal 10 aus, durch den das Fluid in den Injektor 2 bzw. in die Zulauf Öffnung 4 des Injektors 2 gelangen kann.
Der Injektor 2 und der Einsatz 9 sind mit einer O-Ring-Dichtung 17 gegenüber der Umgebung abgedichtet.
Weiterhin sind zur Veranschaulichung eine parallel zu der Zulauföffnung 4 ausgerichtete Längsrichtung 23 und eine senkrecht hierzu ausgerichtete radiale Richtung 24 dargestellt.
In der Fig. 2 ist das in der Fig. 1 markierte Detail A genauer dargestellt. Zu erkennen ist hier der Einsatz 9 und ein Abschnitt des Injektors 2, in welchem die Zulauföffnung 4 angeordnet ist. In die Zulauf Öffnung 4 hinein erstreckt sich das Bauteil 5 des Einsatzes 9. Der Einsatz 9 bildet den Zuleitungskanal 10 aus, welcher zur Zufuhr des Fluids in die Zulauföffnung 4 dient. Das Bauteil 5 ist hier als (schmales) Rohr 6 ausgebildet, wobei die Rohrwand 14 des Rohrs 6 eine Perforierung 7 aufweist. Die Perforierung 7 ist vorzugsweise von einer Vielzahl von Öffnungen bzw. Ausnehmungen in dem Bauteil 5 bzw. in der Rohrwand 14 gebildet. Das Bauteil 5 bzw. die Rohrwand 14 ist von einem aufvulkanisierten Gummimantel 22 umgeben. Der Gummimantel 22 erstreckt sich vorzugsweise über die Perforierung 7 hinweg. Im rechts dargestellten Bereich des Bauteils 5 ist erkennbar, wie sich der Gummimantel 22 in die Perforierung 7 hinein verformt, wenn der Druck in dem Zuleitungskanal 10 erhöht wird.
Die Zulauf Öffnung 4 des Injektors 2 weist eine erste Querschnittsfläche 8 auf. Diese erste Querschnittsfläche 8 wird durch das Rohr 6 bzw. die Querschnittsfläche der Rohrwand 14 des Rohrs 6 zumindest teilweise ausgefüllt. Der Einsatz 9 und der Injektor 2 sind gegenüber der Umgebung mit der O-Ring-Dichtung 17 abgedichtet.
Fig. 3 zeigt ein Kraftfahrzeug 12, aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine 13 und eine Abgasbehandlungsvorrichtung 15 zur Reinigung der Abgase der Verbrennungskraftmaschine 13. In Fig. 3 sind zwei verschiedene Einspritzvorrichtungen 1 angedeutet. Eine erste Einspritzvorrichtung 1 ist an der Verbrennungskraftmaschine 13 vorgesehen und dient beispielsweise zur Zufuhr von Kraftstoff in die Verbrennungskraftmaschine 13. Diese Einspritzvorrichtung 1 wird dazu aus einem Kraftstofftank 20 mit Kraftstoff versorgt. Eine zweite Einspritzvorrichtung 1 ist an der (Abgasleitung einer) Abgasbehandlungsvorrichtung 15 dargestellt und dient zur Zufuhr eines Reduktionsmittels in die Abgasbehandlungsvorrichtung 15, wobei mit dem Reduktionsmittel in einem (nicht dargestellten) SCR- Katalysator eine selektive katalytische Reduktion von Stickstoffoxidverbindungen im Abgas der Verbrennungskraftmaschine 13 durchgeführt werden kann. Diese Einspritz Vorrichtung 1 wird aus einem Reduktionsmitteltank 19 mit Reduktionsmittel versorgt, wobei der bedarfsgerechte Betrieb der Einspritz vorrichtung(en) 1 mittels einer Steuerung 21 kontrolliert wird.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltung der Einspritzvorrichtung im Detail dargestellt. Die mit der Fig. 2 übereinstimmenden Details der Fig. 4 werden hier nicht erneut erläutert, sondern es wird auf die Beschreibung zu dieser Figur verwiesen.
Gemäß Fig. 4 erstreckt sich ebenfalls ein Bauteil 5 des Injektorhalters 3 in die Zulauf Öffnung 4 des Injektors 2 hinein. Das Bauteil 5 ist auch hier als Rohr 6 ausgeführt. Dieses Rohr 6 hat jedoch keine Perforierung, sondern ist aus einem flexiblen und/oder kompressiblen Material. Das Rohr 6 kann beispielsweise aus einem Material mit Poren 26 bestehen, dessen Poren geschlossen und mit einem komprimierbaren Gas (beispielsweise Luft) gefüllt sind. Das Fluid kann in die Poren 26 vorzugsweise nicht eindringen. Bei ansteigendem Druck in der Einspritzvorrichtung kann das Gas in den Poren 26 komprimiert werden. Das Bauteil 5 kann so zusammengedrückt werden - also sein eigenes Volumen reduzieren und diese Volumenreduktion kann die Eisexpansion zumindest teilweise ausgleichen. Weiterhin oder alternativ kann in dem Bauteil 5 bzw. dem Rohr 6 auch zumindest eine Versteifungsstruktur 25 vorgesehen sein. Diese Versteifungsstruktur 25 kann verhindern, dass das Bauteil 5 in der Längsrichtung 23 komprimierbar ist. Auf die Komprimierbarkeit des Bauteils 5 in radialer Richtung 24 hat die Versteifungsstruktur 25 vorzugsweise keinen (signifikanten) Einfluss.
Im Hinblick auf die Figurenbeschreibung sei noch darauf hingewiesen, dass die dort dargestellten Funktionen, Wirkungsweisen und technischen Merkmale auch auf die Erfindung als solches und/oder Details anderer Figuren Anwendung finden können. Dem Fachmann wird bei Studium der Beschreibung ohne Weiteres erkennen, dass die hier für eine Figur dargestellten Funktionen, Wirkungsweisen und/oder technischen Details mit denen anderer Figuren auch einzeln kombinierbar sind. Etwas anderes soll nur gelten, soweit hier eine solche Kombination explizit ausgeschlossen oder technisch nicht möglich ist. Bezugszeichenliste
1 Einsp ritz Vorrichtung
2 Injektor
3 Injektorhalter
4 Zulauföffnung
5 Bauteil
6 Rohr
7 Perforierung
8 erste Querschnittsfläche
9 Einsatz
10 Zuleitungskanal
11 Feder
12 Kraftfahrzeug
13 Verbrennungskraftmaschine
14 Rohrwand
15 Abgasbehandlungsvorrichtung
16 Kappe
17 O-Ring-Dichtung
18 elektrischer Anschluss
19 Reduktionsmitteltank
20 Kraftstofftank
21 Steuerung
22 Gummimantel
23 Längsrichtung
24 radiale Richtung
25 Versteifungsstruktur
26 Pore

Claims

Patentansprüche
1. Einspritzvorrichtung (1) zur Einspritzung eines Fluids in eine Abgasbehandlungsvorrichtung (15), aufweisend einen Injektor (2), der in einem Injektorhalter (3) positioniert ist, wobei der Injektor
(2) eine Zulauföffnung (4) aufweist und sich ein Bauteil (5) des Injektorhalters (3) in die Zulauföffnung (4) hinein erstreckt
2. Einspritzvorrichtung (1) nach Patentanspruch 1, wobei das Bauteil (5) in einer parallel zu der Zulauföffnung (4) ausgerichteten
Längsrichtung (23) starr und in einer zu der Längsrichtung (23) radialen Richtung (24) zumindest teilweise komprimierbar ist.
3. Einspritz Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (5) von mindestens einem
Gummimantel (22) umgeben ist.
4. Einspritzvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (5) einen Gummimantel (22) und eine Perforierung (7) aufweist, und wobei der Gummimantel (22) die
Perforierung (7) zumindest teilweise abdeckt.
5. Einspritz Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (5) dazu ausgebildet ist, das Fluid dem Injektor (2) beschleunigt zuzuführen.
6. Einspritzvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zulauföffnung (4) eine erste Querschnittsfläche (8) aufweist, und die erste Querschnittsfläche (8) durch das Bauteil (5) zu zumindest 40 % ausgefüllt wird.
7. Einspritzvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Injektorhalter (3) ein Eisdruckkompensationselement vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, eine Ausdehnung des Fluids in Längsrichtung (23) aufzunehmen.
Einspritz Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Injektor (2) in dem Injektorhalter (3) mit einer Feder (11) verspannt ist.
Kraftfahrzeug (12), aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine (13), eine Abgasbehandlungsvorrichtung (15) zur Reinigung der Abgase der Verbrennungskraftmaschine (13) und eine Einspritz Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Zufuhr eines Fluids zu der Abgasbehandlungsvorrichtung (15).
EP12722722.1A 2011-05-20 2012-05-18 Einspritzvorrichtung zur einspritzung eines fluids Withdrawn EP2710242A1 (de)

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