EP2795077A1 - Vorrichtung zur abgasnachbehandlung mit einer dosiereinheit für ein abgasnachbehandlungsmittel - Google Patents

Vorrichtung zur abgasnachbehandlung mit einer dosiereinheit für ein abgasnachbehandlungsmittel

Info

Publication number
EP2795077A1
EP2795077A1 EP12812624.0A EP12812624A EP2795077A1 EP 2795077 A1 EP2795077 A1 EP 2795077A1 EP 12812624 A EP12812624 A EP 12812624A EP 2795077 A1 EP2795077 A1 EP 2795077A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
exhaust pipe
exhaust
exhaust gas
metering
cooling jacket
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12812624.0A
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH filed Critical Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Publication of EP2795077A1 publication Critical patent/EP2795077A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2046—Periodically cooling catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/11—Adding substances to exhaust gases the substance or part of the dosing system being cooled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a device for after-treatment of an exhaust gas flowing through an exhaust gas line of an internal combustion engine with a dosing unit for adding an exhaust gas aftertreatment agent into the exhaust gas line.
  • exhaust aftertreatment devices for cleaning the exhaust gases of (mobile) internal combustion engines are increasingly used those in which the exhaust gas of the internal combustion engine is cleaned with the aid of the exhaust gas supplied exhaust aftertreatment agent.
  • Mobile internal combustion engines are used, for example, to drive motor vehicles.
  • the method of selective catalytic reduction is known, in which the exhaust gases of an internal combustion engine are cleaned of nitrogen oxide compounds.
  • a nitrogen oxide reducing exhaust gas aftertreatment agent is supplied.
  • an exhaust gas aftertreatment agent is, for example, ammonia.
  • Ammonia is not normally stored directly in motor vehicles, but in the form of a precursor medium (liquid or solid), also called a reducing agent precursor.
  • this reducing agent precursor is converted into ammonia, the actual reducing agent, in a dedicated reactor or in the exhaust aftertreatment device.
  • a reducing agent precursor is, for example, a urea-water solution, which is available under the trade name AdBlue ®.
  • exhaust gas aftertreatment agent is supplied via a metering unit of the exhaust pipe, wherein the exhaust gas aftertreatment agent is supplied in liquid or gaseous form and also mixed with carrier gases.
  • the dosing unit can be activated passively and / or actively.
  • the dosing unit may comprise a valve, an injector, a metering pump or the like.
  • the exhaust gas flowing through the exhaust pipe can reach very high temperatures, so that high demands are placed on the dosing unit and also on the exhaust gas aftertreatment agent in terms of durability and stability.
  • an (active) cooling of the dosing unit may be provided, for example in the manner of water cooling.
  • supplied exhaust aftertreatment agent is reflected on a (temporarily) cooled, so comparatively cold, surface of the metering unit. Possibly. can it here (with a slight increase in temperature, for., in the range of 70 to 100 ° C) to form deposits that are difficult to remove, and the flow conditions to influence the currents cause the exhaust treatment by dosing can.
  • the dosing unit can gradually become clogged by the deposits. Furthermore, due to the high temperature gradient between the cooling of the dosing unit and the exhaust-carrying exhaust gas line, a material fatigue (eg the exhaust gas line) may occur, in particular in the region of the connection of the exhaust gas line to the dosing unit.
  • a material fatigue eg the exhaust gas line
  • the device has a metering unit, which is arranged in an opening of an exhaust pipe of the exhaust pipe and which is set up for the addition of an exhaust gas aftertreatment agent in the exhaust pipe.
  • the dosing unit is surrounded by a cooling jacket, via which the dosing unit is fixed in the opening of the exhaust pipe.
  • the cooling jacket is at least partially surrounded by a space that is bounded at least by the cooling jacket, the exhaust pipe and a cover plate.
  • the cover plate is connected to the exhaust pipe and spaced by a gap from the cooling jacket or from the metering unit.
  • the dosing unit comprises a part of a line through which an exhaust gas aftertreatment agent can be transferred, starting from a tank, into the exhaust gas line for the treatment of the exhaust gas.
  • the metering unit has towards the exhaust pipe to a metering, from which exits the exhaust aftertreatment agent from the metering unit.
  • the dosing unit is designed in particular in the manner of a (controllable or selectively controllable) injector. Most preferably, the dosing unit is designed and set up for adding a liquid exhaust aftertreatment agent. It is preferred that the exhaust gas is dispensed (almost) completely liquid at the metering orifice. The addition may also be done with the assistance of a carrier gas (eg pressurized air), but this is not essential for this application.
  • a carrier gas eg pressurized air
  • the metering unit is surrounded by a cooling jacket, wherein this is formed in particular with the outer wall of the metering unit and a further provided, enclosing cooling jacket wall, so that a cooling medium can flow through the cooling jacket.
  • the cooling jacket wall is in particular connected to the dosing unit via a connection, so that the dosing unit can be fixed in the opening of the exhaust pipe via the cooling jacket wall. This fixation takes place in particular via a connection produced by welding. But it is also possible that the metering unit is connected via a thread designed as a connection with the opening of the exhaust pipe.
  • connection between the cooling jacket wall and the exhaust pipe is normally exposed to a high temperature gradient (between the hot exhaust gas in the exhaust pipe and the cooling medium in the cooling jacket), so that a special material stress of the connection, the cooling jacket wall and / or the exhaust pipe can occur in this area.
  • this connection is separated by a cover plate from the exhaust pipe.
  • the cover plate extends in particular starting from the exhaust pipe to the metering unit.
  • the cover plate covers a partial section of the exhaust pipe, in particular a circumferential surrounding section around the opening.
  • the cover plate in particular a space is formed, which is connected (only) via a (narrow) gap with the exhaust gas-carrying exhaust pipe.
  • the room is a kind of temperature barrier, because the gas contained therein conducts heat only poorly.
  • the gap is formed between the cover plate and the cooling jacket or between cover plate and metering unit.
  • the gap is (to a limited extent) permeable to the exhaust gas.
  • the gap is preferably made so narrow that an at least flow-calm zone is formed in the space thus formed. This ensures that the exhaust gas from the exhaust pipe does not constantly flow through the volume of the room or flushes.
  • the "trapped" quantity of exhaust gas or air present in the space therefore does not predominantly have the high temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust gas pipe, in particular the volume trapped by the space is heated mainly by heat conduction
  • the gap is thus a gap which is permeable to the exhaust gas and which is not closed, for example by means of a seal
  • the exchange of exhaust gas between the space and the exhaust pipe is comparatively small so that, on the one hand, the cooling jacket is at least partially separated from the flowing exhaust gas in the exhaust pipe and, on the other hand, the connection between the cooling jacket and the exhaust pipe is not exposed to the exhaust gas in the exhaust pipe assume that lies between the temperature of the cooling medium of the cooling jacket and the flowing exhaust gas in the exhaust pipe.
  • the temperature gradient in the environment of the dosing unit decreases (on average). Accordingly, the risk of the formation of deposits on the exhaust pipe, the cooling jacket or the cover plate is reduced.
  • the metering unit has a metering opening, wherein the metering opening and the cover plate are flush with each other toward the exhaust pipe.
  • the metering opening and the cover plate lie in the region of the metering opening in a common plane, so that a flush closure towards the exhaust gas line is ensured. Due to the flush In particular, it is avoided that turbulences develop in this area of the exhaust pipe, which could lead to the exhaust aftertreatment agent being thrown against the cooled surfaces of the metering unit and / or the cover plate. Occurrence of the exhaust aftertreatment agent on these cold surfaces can cause deposits of exhaust aftertreatment agent.
  • the cover plate is at least predominantly located in a plane which extends perpendicularly through the metering opening. It is particularly preferred that the exhaust pipe in the environment outside the cover plate is in this plane, so that a turbulence-poor overflow of exhaust pipe, cover plate and metering occurs.
  • the cover plate is integrally connected to the exhaust pipe.
  • "Bonded” compounds are all compounds in which the connection partners are held together by atomic or molecular forces.They are at the same time non-detachable compounds that can only be separated by destroying the connection means.A cohesive connection is realized in particular via a welded connection.
  • the dosing unit and the cooling jacket, and in particular the connection between the cooling jacket and the opening of the exhaust pipe, are preferably arranged separately from the exhaust pipe by the cover sheet.
  • the cooling jacket of the dosing unit is a cooling medium or the exhaust aftertreatment flowed through.
  • a cooling medium can here z.
  • water can be used.
  • connection lines for (regulated) supply and discharge of the cooling medium are provided either to a water cycle or the pipe system of the exhaust aftertreatment agent.
  • the gap (between the cover plate and the cooling jacket or between the cover plate and the dosing unit) has a width of at least 0.5 mm [millimeter] and at most 2.5 mm.
  • the metering opening of the metering unit extends at least 2 mm [millimeters] further than the cooling jacket into the exhaust pipe. It is also preferred that the metering orifice is formed protruding a maximum of 10 mm in the exhaust pipe. In particular, therefore, the cooling jacket or the cooling jacket wall is set back relative to the metering opening and the cover plate. The metering opening itself is not cooled by the cooling jacket, so that the metering opening is heated more strongly by the more intensive contact with the flowing exhaust gas in the exhaust pipe.
  • the space comprises a volume in a range of 250 mm 3 [cubic millimeters] to 5,000 mm 3 and in particular in a range of 250 mm 3 to 1,500 mm 3 . In particular, a correspondingly sufficient heat insulation is ensured by such a volume of space.
  • a motor vehicle at least comprising an internal combustion engine, an exhaust pipe and a device according to the invention for the aftertreatment of an exhaust gas.
  • the device is used in particular for adding a liquid reducing agent or reducing agent precursor.
  • the cooling is preferably carried out with a water cycle.
  • the dosing unit is preferably designed as an (actively controllable) injector.
  • at least one suitable catalyst is provided downstream of the dosing unit for realizing the SCR method in the flow direction, such as, for example, As a hydrolysis catalyst and / or an SCR catalyst.
  • a mixer or a baffle arrangement may be provided in the exhaust gas line in order to achieve as complete as possible a distribution of the exhaust gas aftertreatment agent in the exhaust gas line before reaching the catalysts.
  • FIGS. show particularly preferred embodiments, to which the invention is not limited. Identical objects are provided in the figures with the same reference numerals. In particular, it should be noted that the figures and in particular the illustrated proportions are shown only schematically. Show it:
  • Fig. 1 a motor vehicle with a device
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a device; and 3 shows yet another embodiment of a device.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle 16 with an internal combustion engine 4, an exhaust pipe 2 and a device 1.
  • An exhaust gas 3 flows through the exhaust pipe 2 from the internal combustion engine 4.
  • an exhaust aftertreatment unit 18 eg an SCR catalyst
  • a metering unit 5 is arranged in an opening 6 of the exhaust pipe 7.
  • the exhaust pipe 7, the cover plate 11 and the metering opening 13 of the metering unit 5 are flush (lie in the environment substantially in a common plane).
  • an exhaust aftertreatment agent 8 is introduced into the exhaust pipe 2.
  • the metering unit 5 is fluidically connected to a tank 17 for the exhaust gas aftertreatment agent 8.
  • a pump 22 conveys the exhaust gas aftertreatment agent 8 from the tank 17 to the metering unit 5.
  • the exhaust gas line 2 is flowed through by an exhaust gas 3.
  • an opening 6 is provided in the exhaust pipe 7 of the exhaust pipe 2.
  • the metering unit 5 extends through this opening 6.
  • the metering unit 5 is surrounded by a cooling jacket 9, a cooling medium 15 circulating in the cooling jacket 9 between the metering unit 5 and the cooling jacket wall 19.
  • the exhaust pipe 7 is connected to the cooling jacket 9 or to the cooling jacket wall 19 via a connection 20. By this connection 20, an outlet of the exhaust gas 3 from the exhaust pipe 2 is prevented.
  • the device 1 further comprises a cover plate 11 which is connected via a connection 20 with the exhaust pipe 7.
  • the cover plate 11 extends from the exhaust pipe 7 to the dosing unit 5 or towards the cooling jacket 9.
  • the cover plate 11 forms in the region of the dosing unit 5 a flush conclusion with the metering 13 of the dosing unit 5.
  • the cover plate 11 forms a gap 12 with a width 14 between the cover plate 11 and the cooling jacket 9.
  • cooling jacket 9 ordeman- 19 and the exhaust pipe 7, a space 10 is correspondingly formed, which is fluidically connected via the gap 12 with the exhaust pipe 2.
  • the space 10 has a volume 21, which is heated mainly by heat conduction. An exchange of existing in the space 10 exhaust gas 3 (or air) with the exhaust gas 3 in the exhaust pipe 2 is only via the gap 12. The heating of the present in the volume 21 exhaust gas 3 (or air) is therefore only in a small Measures about the exchange of exhaust 3 (air).
  • an exhaust aftertreatment agent 8 is transferred through the metering opening 13 in the exhaust pipe 2.
  • Fig. 3 shows a further embodiment of the device 1.
  • the cooling jacket 9 is set back relative to the metering opening 13.
  • the gap 12 with the width 14 is formed correspondingly between cover plate 11 and metering unit 5.
  • the space 10 is correspondingly formed by cover plate 11, exhaust pipe 7, cooling jacket 9 (or cooling jacket wall 19) and metering unit 5.
  • the cover plate 11 forms a flush closure with the dosing opening 13 of the dosing unit 5.
  • the tip of the dosing unit 5 is thus not cooled as strongly as in the first exemplary embodiment. Deposits of residues of the exhaust aftertreatment agent 8 thus form to a lesser extent, since the temperature gradient between the metering unit 5 and the exhaust gas 3 in the exhaust pipe 2 is lower.
  • the invention has solved the technical problems described in connection with the prior art.
  • a particularly cost-effective, technically simple and effective device has been specified, by means of which the temperature load on the connection between exhaust pipe and metering unit can be reduced and / or deposits of the exhaust gas aftertreatment agent in the area of the metering unit can be prevented.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zum Nachbehandeln eines durch eine Abgasleitung (2) strömenden Abgases (3) einer Verbrennungskraftmaschine (4), zumindest aufweisend eine Dosiereinheit (5), die in einer Öffnung (6) eines Abgasrohrs (7) der Abgasleitung (2) angeordnet und die zur Zugabeeines Abgasnachbehandlungsmittels (8) in die Abgasleitung (2) eingerichtet ist, wobei die Dosiereinheit (5) von einem Kühlmantel (9) umgeben ist, über den die Dosiereinheit (5) in der Öffnung (6) des Abgasrohrs (7) fixiert ist, wobei der Kühlmantel (9) wenigstensteilweise von einem Raum (10) umgeben ist, der zumindest von dem Kühlmantel (9), dem Abgasrohr (7) und einem Abdeckblech (11) begrenzt ist, wobei das Abdeckblech (11) mit dem Abgasrohr (7) verbunden und durch einen Spalt (12) von dem Kühlmantel (9) oder von der Dosiereinheit (5) beabstandet ist.

Description

Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung mit einer
Dosiereinheit für ein Abgasnachbehandlungsmittel Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachbehandeln eines durch eine Abgasleitung strömenden Abgases einer Verbrennungskraftmaschine mit einer Dosiereinheit zur Zugabe eines Abgasnachbehandlungsmittels in die Abgasleitung. Bei Abgasnachbehandlungsvorrichtungen zur Reinigung der Abgase von (mobilen) Verbrennungskraftmaschinen kommen vermehrt solche zum Einsatz, bei denen das Abgas der Verbrennungskraftmaschine unter Zuhilfenahme eines dem Abgas zugeführten Abgasnachbehandlungsmittels gereinigt wird. Mobile Verbrennungskraftmaschinen werden bspw. zum Antrieb von Kraftfahrzeugen eingesetzt.
Unter anderem ist das Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) bekannt, bei welchem die Abgase einer Verbrennungskraftmaschine von Stickoxidverbindungen gereinigt werden. Dabei wird dem Abgas ein Stickoxidverbindungen reduzierendes Abgasnachbehandlungsmittel zugeführt. Ein derartiges Abgasnachbehandlungsmittel ist bspw. Ammoniak. Ammoniak wird in Kraftfahrzeugen normalerweise nicht direkt bevorratet, sondern in Form eines (flüssigen oder festen) Vorläufermediums, das auch Reduktionsmittelvorläufer genannt wird. Anschließend wird dieser Reduktionsmittelvorläufer in einem eigens vorgesehenen Reaktor oder in der Abgasnachbehandlungsvorrichtung zu Ammoniak, dem eigentlichen Reduktionsmittel, umgewandelt. Ein solcher Reduktionsmittelvorläufer ist bspw. eine Harnstoff-Wasser-Lösung, die unter dem Handelsnamen AdBlue® erhältlich ist. Eine solche Reduktionsmittelvorläufer- lösung ist gesundheitlich unbedenklich und damit unproblematisch zu bevorraten. Insbesondere die hier angegebenen Reduktionsmittel bzw. Reduktionsmittelvorläufer sind nachfolgend von dem Begriff „Abgasnachbehandlungsmittel" erfasst. Das Abgasnachbehandlungsmittel wird über eine Dosiereinheit der Abgasleitung zugeführt, wobei das Abgasnachbehandlungsmittel in flüssiger oder gasförmiger Form und auch vermischt mit Trägergasen zugeführt wird. Die Dosiereinheit kann passiv und/oder aktiv betätigt werden. Die Dosiereinheit kann ein Ventil, einen Injektor, eine Dosierpumpe oder ähnliches umfassen.
Das durch die Abgasleitung strömende Abgas kann sehr hohe Temperaturen erreichen, so dass hohe Anforderungen an die Dosiereinheit und auch an das Abgasnachbehandlungsmittel hinsichtlich Haltbarkeit und Stabilität gestellt sind. Zum Schutz der Dosiereinheit vor diesen hohen Temperaturen kann eine (aktive) Kühlung der Dosiereinheit vorgesehen sein, beispielsweise nach Art einer Wasser-Kühlung. Infolge der Verwirbelungen in der Abgasleitung kann es weiter dazu kommen, dass zugeführtes Abgasnachbehandlungsmittel sich an einer (zeitweise) gekühlten, also vergleichsweisen kalten, Oberfläche der Dosiereinheit niederschlägt. Ggf. kann es hier (bei einer geringfügigen Erhöhung der Temperatur z. B. im Bereich von 70 bis 100 °C) zu Ablagerungen kommen, die nur schwer zu entfernen sind, und die zu einer Beeinflussung der Strö- mungsverhältnisse für das Abgasnachbehandlungsmittel durch die Dosiereinheit führen können. Darüber hinaus kann sich die Dosiereinheit durch die Ablagerungen sukzessive zusetzen. Weiterhin kann aufgrund des hohen Temperaturgradienten zwischen der Kühlung der Dosiereinheit und der abgasführenden Abgasleitung eine Materialermü- dung (z. B. der Abgasleitung) eintreten, insbesondere im Bereich der An- bindung der Abgasleitung an die Dosiereinheit.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten technischen Prob- lerne zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine besonders kostengünstige, technisch einfache und effektive Vorrichtung vorgeschlagen werden, durch die die Temperaturbelastung der Verbindung zwischen Abgasleitung und Dosiereinheit verringert und/oder Ablagerungen des Abgasnachbehandlungsmittels im Bereich der Dosiereinheit verhindert werden können.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkma- len des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Demnach wird eine Vorrichtung zum Nachbehandeln eines durch eine Abgasleitung strömenden Abgases einer Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist eine Dosiereinheit auf, die in einer Öffnung eines Abgasrohrs der Abgasleitung angeordnet ist und die zur Zugabe eines Abgasnachbehandlungsmittels in die Abgasleitung eingerichtet ist. Die Dosiereinheit ist von einem Kühlmantel umgeben, über den die Dosiereinheit in der Öffnung des Abgasrohrs fixiert ist. Der Kühlmantel ist wenigstens teilweise von einem Raum umgeben, der zumindest von dem Kühlmantel, dem Abgasrohr und einem Abdeckblech begrenzt ist. Das Abdeckblech ist mit dem Abgasrohr verbunden und durch einen Spalt von dem Kühlmantel oder von der Dosiereinheit beabstandet.
Die Dosiereinheit umfasst insbesondere einen Teil einer Leitung, durch die ein Abgasnachbehandlungsmittel ausgehend von einem Tank in die Abgasleitung zur Behandlung des Abgases überführt werden kann. Die Dosiereinheit weist hin zur Abgasleitung eine Dosieröffnung auf, aus der das Abgasnachbehandlungsmittel aus der Dosiereinheit austritt. Die Dosiereinheit ist insbesondere nach Art eines (regelbaren bzw. gezielt ansteuerbaren) Injektors ausgeführt. Ganz besonders bevorzugt ist die Dosiereinheit konzipiert und eingerichtet zur Zugabe eines flüssigen Abgasnachbehandlungsmittels. Dabei ist bevorzugt, dass das Abgasnachbe- handlungsmittel (nahezu) vollständig flüssig an der Dosieröffnung abgegeben wird. Die Zugabe kann gegebenenfalls auch mit Unterstützung eines Trägergases (z. B. unter Druck stehende Luft) erfolgen, dies ist aber für diese Anwendung nicht wesentlich.
Die Dosiereinheit ist von einem Kühlmantel umgeben, wobei dieser insbesondere mit der Außenwandung der Dosiereinheit und einer weiter außen vorgesehenen, umschließenden Kühlmantelwandung gebildet ist, so dass ein Kühlmedium den Kühlmantel durchströmen kann. Die Kühlmantel- wandung ist insbesondere mit der Dosiereinheit über eine Verbindung verbunden, so dass die Dosiereinheit über die Kühlmantelwandung in der Öffnung des Abgasrohrs fixiert werden kann. Diese Fixierung erfolgt insbesondere über eine durch Schweißen hergestellte Verbindung. Es ist aber auch möglich, dass die Dosiereinheit über eine als Gewinde ausgeführte Verbindung mit der Öffnung des Abgasrohrs verbunden ist.
Die Verbindung zwischen Kühlmantelwandung und Abgasrohr ist normalerweise einem hohen Temperaturgradienten (zwischen dem heißen Abgas in der Abgasleitung und dem Kühlmedium im Kühlmantel) ausge- setzt, so dass in diesem Bereich eine besondere Materialbeanspruchung der Verbindung, der Kühlmantelwandung und/oder des Abgasrohrs auftreten kann. Insbesondere wird diese Verbindung durch ein Abdeckblech von der Abgasleitung getrennt. Das Abdeckblech erstreckt sich insbesondere ausgehend von dem Abgasrohr hin zur Dosiereinheit. Das Abdeck- blech überdeckt einen Teilabschnitt des Abgasrohres, insbesondere einen umlaufenden Umgebungsabschnitt um die Öffnung herum. Somit wird hier ein intensiver Kontakt des Abgasrohres mit dem heißen Abgas nahe der Öffnung mit der Dosiereinheit vermieden. Durch das Abdeckblech wird insbesondere ein Raum gebildet, der (nur) über einen (engen) Spalt mit der abgasführenden Abgasleitung verbunden ist. Der Raum stellt eine Art Temperatur-Barriere dar, weil das darin befindliche Gas nur schlecht Wärme leitet. Der Spalt ist zwischen Abdeckblech und Kühlmantel oder zwischen Abdeckblech und Dosiereinheit gebildet. Insbesondere ist der Spalt (in begrenztem Umfang) durchlässig für das Abgas ausgeführt. Der Spalt ist bevorzugt so schmal ausgeführt, dass eine zumindest strömungsberuhig- te Zone in dem so gebildeten Raum ausgebildet ist. Damit wird erreicht, dass das Abgas aus der Abgasleitung nicht ständig das Volumen des Raums durchströmt oder spült. Die in dem Raum vorliegende „eingeschlossene" Abgas- oder Luftmenge hat folglich überwiegend nicht die hohe Temperatur des durch die Abgasleitung strömenden Abgases. Ins- besondere wird das durch den Raum eingeschlossene Volumen hauptsächlich durch Wärmeleitung erwärmt. Bevorzugt ist der Raum über den Spalt mit dem strömenden Abgas in der Abgasleitung strömungstechnisch verbunden. Insbesondere ist der Spalt also ein für das Abgas durchlässiger Spalt, der nicht verschlossen ist, beispielsweise mittels einer Dichtung. Der Austausch von Abgas zwischen dem Raum und der Abgasleitung ist vergleichsweise gering. Durch den Raum wird eine Wärmeisolation gebildet, so dass einerseits der Kühlmantel zumindest teilweise von dem strömenden Abgas in der Abgasleitung getrennt ist und andererseits auch die Verbindung zwischen Kühlmantel und Abgasrohr nicht dem Ab- gas in der Abgasleitung ausgesetzt ist. Der Raum wird im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine regelmäßig eine Temperatur annehmen, die zwischen der Temperatur des Kühlmediums des Kühlmantels und der des strömenden Abgases in der Abgasleitung liegt. Infolgedessen verringert sich (im Mittel) der Temperatur gradient in der Umgebung der Dosiereinheit. Entsprechend wird die Gefahr des Entstehens von Ablagerungen am Abgasrohr, am Kühlmantel oder an dem Abdeckblech verringert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Dosiereinheit eine Dosieröffnung auf, wobei die Dosieröffnung und das Abdeckblech miteinander bündig hin zu der Abgasleitung abschließen. Insbesondere liegen also die Dosieröffnung und das Abdeckblech im Bereich der Dosieröffnung in einer gemeinsamen Ebene, so dass ein bündiger Ab- schluss hin zur Abgasleitung gewährleistet ist. Durch den bündigen Ab- schluss wird insbesondere vermieden, dass sich in diesem Bereich der Abgasleitung Turbulenzen ausbilden, die dazu führen könnten, dass Abgasnachbehandlungsmittel gegen die gekühlten Oberflächen der Dosiereinheit und/oder des Abdeckblechs geschleudert wird. Ein Auftref- fen des Abgasnachbehandlungsmittels an diesen kalten Oberflächen kann Ablagerungen von Abgasnachbehandlungsmittel hervorrufen. Weiterhin wird durch die Verringerung von Turbulenzen in diesem Bereich erreicht, dass der Luftaustausch mit dem im Raum eingeschlossenen Volumen entsprechend gering ist, da so nur geringe Druckunterschiede zwischen dem Raum und der Abgasleitung vorliegen. Insbesondere liegt dann ein bündiger Abschluss zwischen Dosieröffnung und Abdeckblech vor, wenn die Dosieröffnung relativ zum Abdeckblech einen Über- bzw. Unterstand von maximal 1 mm [Millimeter] hin zur Abgasleitung aufweist. Ganz besonders bevorzugt ist, dass das Abdeckblech sich zumindest überwie- gend in einer Ebene befindet, die senkrecht durch die Dosieröffnung verläuft. Ganz besonders bevorzugt ist, dass sich auch die Abgasleitung in der Umgebung außerhalb des Abdeckblechs in dieser Ebene befindet, so dass ein turbulenzarmes Überströmen von Abgasleitung, Abdeckblech und Dosieröffnung erfolgt.
Insbesondere ist das Abdeckblech stoffschlüssig mit dem Abgasrohr verbunden. „Stoffschlüssige" Verbindungen werden alle Verbindungen genannt, bei denen die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Sie sind gleichzeitig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen. Eine stoffschlüssige Verbindung wird insbesondere über eine Schweißverbindung realisiert. Insbesondere ist das Abdeckblech durch eine umlaufende Schweißnaht mit dem Abgasrohr verbunden. Bevorzugt sind Dosiereinheit und Kühlmantel, und insbesondere die Ver- bindung zwischen Kühlmantel und Öffnung des Abgasrohrs, durch das Abdeckblech gegenüber der Abgasleitung getrennt angeordnet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kühlmantel der Dosiereinheit von einem Kühlmedium oder von dem Abgasnachbehand- lungsmittel durchströmbar. Als Kühlmedium kann hier z. B. Wasser eingesetzt werden. Insbesondere erfolgt die Kühlung der Dosiereinheit über das Abgasnachbehandlungsmittel selbst. Damit sind entsprechende Anschlussleitungen zur (geregelten) Zufuhr und Abfuhr des Kühlmediums entweder zu einem Wasserkreislauf oder dem Leitungssystem des Abgasnachbehandlungsmittels vorgesehen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung weist der Spalt (zwischen Abdeckblech und Kühlmantel oder zwischen Abdeck- blech und Dosiereinheit) eine Breite von mindestens 0,5 mm [Millimeter] und von höchstens 2,5 mm auf. Damit kann entsprechend der Auslegung des Abgassystem einerseits eine intensive Beströmung des Raumes mit Abgas vermieden werden, andererseits wird aber auch sichergestellt, dass (z. B. infolge von Ablagerungen, Ruß, etc.) dort keine Wärmebrücken ent- stehen.
Insbesondere erstreckt sich die Dosieröffnung der Dosiereinheit mindestens 2 mm [Millimeter] weiter als der Kühlmantel in die Abgasleitung hinein. Bevorzugt ist auch, dass die Dosieröffnung maximal 10 mm in die Abgasleitung hervorstehend ausgebildet ist. Insbesondere ist also der Kühlmantel bzw. die Kühlmantelwandung zurückgesetzt gegenüber der Dosieröffnung und dem Abdeckblech angeordnet. Die Dosieröffnung selbst wird durch den Kühlmantel nicht gekühlt, so dass die Dosieröffnung sich durch den intensiveren Kontakt mit dem strömende Abgas in der Abgasleitung stärker erwärmt. Durch eine solche Zurücksetzung des Kühlmantels gegenüber der Dosieröffnung der Dosiereinheit wird der Temperaturgradient zwischen den Oberflächen der Dosiereinheit und dem Abgas weiter verringert, so dass die Wahrscheinlichkeit von Ablagerungen des Abgasnachbehandlungsmittels an kalten Oberflächen der Dosiereinheit weiter verringert wird. Durch das Zurücksetzen des Kühlmantels gegenüber der Dosieröffnung und infolge der bevorzugt bündigen Anordnung von Abdeckblech und Dosieröffnung bildet sich der Spalt entweder zwischen Abdeckblech und Kühlmantel und/oder zwischen Abdeckblech und Dosiereinheit aus. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Raum ein Volumen in einem Bereich von 250 mm3 [Kubikmillimeter] bis 5.000 mm3 und insbesondere in einem Bereich von 250 mm3 bis 1.500 mm3. Insbesondere wird durch ein solches Volumen des Raums eine entsprechend ausreichende Wärmeisolierung gewährleistet.
Als besonders vorteilhafte Anwendung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, zumindest aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine, eine Abgasleitung und eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Nachbehandlung eines Abgases. Dabei dient die Vorrichtung insbesondere zur Zugabe eines flüssigen Reduktionsmittels bzw. Reduktionsmittelvorläufers. Die Kühlung erfolgt bevorzugt mit einem Wasserkreislauf. Die Dosiereinheit ist bevorzugt als (aktiv kontrollierbarer) Injektor ausgebildet. In der Ab- gasleitung ist zur Realisierung des SCR-Verfahrens in Strömungsrichtung nachfolgend zur Dosiereinheit mindestens ein geeigneter Katalysator vorgesehen, wie z. B. ein Hydrolyse-Katalysators und/oder ein SCR- Katalysator. Weiterhin kann ein Mischer bzw. eine Leitblech- Anordnung in der Abgasleitung vorgesehen sein, um eine möglichst vollständige Vertei- lung des Abgasnachbehandlungsmittels in der Abgasleitung vor dem Erreichen der Katalysatoren zu erreichen.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Gleiche Gegenstände sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1: ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung;
Fig. 2: ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung; und Fig. 3: noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 16 mit einer Verbrennungskraftmaschine 4, einer Abgasleitung 2 sowie einer Vorrichtung 1. Ein Abgas 3 durchströmt die Abgasleitung 2 ausgehend von der Verbrennungskraftmaschine 4. In der Abgasleitung 2 ist eine Abgasnachbehandlungseinheit 18 (z. B. ein SCR-Katalysator) vorgesehen. Hier ist stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinheit 18 eine Dosiereinheit 5 in einer Öffnung 6 des Abgas- rohrs 7 angeordnet. Dabei schließen das Abgasrohr 7, das Abdeckblech 11 und die Dosieröffnung 13 der Dosiereinheit 5 bündig ab (liegen in der Umgebung im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene). Durch die Dosiereinheit 5 wird ein Abgasnachbehandlungsmittel 8 in die Abgasleitung 2 eingebracht. Die Dosiereinheit 5 ist mit einem Tank 17 für das Abgasnachbehandlungsmittel 8 strömungstechnisch verbunden. Eine Pumpe 22 fördert das Abgasnachbehandlungsmittel 8 ausgehend von dem Tank 17 zu der Dosiereinheit 5.
Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1. Die Abgasleitung 2 wird von einem Abgas 3 durchströmt. In einem Bereich der Ab- gasleitung 2 ist eine Öffnung 6 in dem Abgasrohr 7 der Abgasleitung 2 vorgesehen. Durch diese Öffnung 6 erstreckt sich die Dosiereinheit 5. Die Dosiereinheit 5 ist umgeben von einem Kühlmantel 9, wobei ein Kühlmedium 15 in dem Kühlmantel 9 zwischen Dosiereinheit 5 und Kühlmantelwandung 19 zirkuliert. Das Abgasrohr 7 ist mit dem Kühlmantel 9 bzw. mit der Kühlmantelwandung 19 über eine Verbindung 20 verbunden. Durch diese Verbindung 20 wird ein Austritt des Abgases 3 aus der Abgasleitung 2 verhindert. Die Vorrichtung 1 weist weiterhin ein Abdeckblech 11 auf, das über eine Verbindung 20 mit dem Abgasrohr 7 verbunden ist. Das Abdeckblech 11 erstreckt sich ausgehend von dem Abgasrohr 7 hin zur Dosiereinheit 5 bzw. hin zum Kühlmantel 9. Das Abdeckblech 11 bildet im Bereich der Dosiereinheit 5 einen bündigen Abschluss mit der Dosieröffnung 13 der Dosiereinheit 5. Weiterhin bildet das Abdeckblech 11 einen Spalt 12 mit einer Breite 14 zwischen Abdeckblech 11 und Kühlmantel 9 aus. Durch Abdeckblech 11, Kühlmantel 9 (bzw. Kühlman- telwandung 19) und Abgasrohr 7 wird entsprechend ein Raum 10 gebildet, der strömungstechnisch über den Spalt 12 mit der Abgasleitung 2 verbunden ist. Der Raum 10 weist ein Volumen 21 auf, das hauptsächlich durch Wärmeleitung erwärmt wird. Ein Austausch von in dem Raum 10 vorliegendem Abgas 3 (bzw. Luft) mit dem Abgas 3 in der Abgasleitung 2 erfolgt nur über den Spalt 12. Die Erwärmung des in dem Volumen 21 vorliegenden Abgases 3 (bzw. Luft) erfolgt daher nur in geringem Maße über den Austausch des Abgases 3 (der Luft). Über die Dosiereinheit 5 wird ein Abgasnachbehandlungsmittel 8 durch die Dosieröffnung 13 in die Abgasleitung 2 überführt.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1. Soweit die Darstellung der Fig. 2 entspricht, wird hier auf die entsprechenden vorstehenden Erläuterungen verwiesen. Hier ist gegenüber Fig. 2 der Kühlmantel 9 gegenüber der Dosieröffnung 13 zurückgesetzt angeordnet. Der Spalt 12 mit der Breite 14 wird entsprechend zwischen Abdeckblech 11 und Dosiereinheit 5 ausgebildet. Der Raum 10 wird entsprechend durch Abdeckblech 11, Abgasrohr 7, Kühlmantel 9 (bzw. Kühlmantelwandung 19) und Dosiereinheit 5 gebildet. Das Abdeckblech 11 bildet im Be- reich der Dosiereinheit 5 einen bündigen Abschluss mit der Dosieröffnung 13 der Dosiereinheit 5. Die Spitze der Dosiereinheit 5 wird somit nicht so stark gekühlt wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Ablagerungen von Rückständen des Abgasnachbehandlungsmittels 8 bilden sich somit in geringerem Maße, da der Temperaturgradient zwischen der Dosiereinheit 5 und dem Abgas 3 in der Abgasleitung 2 geringer ist.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die Erfindung die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten technischen Probleme gelöst hat. Insbesondere wurde eine besonders kostengünstige, technisch einfache und effektive Vorrichtung angegeben, durch die die Temperaturbelastung der Verbindung zwischen Abgasleitung und Dosiereinheit verringert und/oder Ablagerungen des Abgasnachbehandlungsmittels im Bereich der Dosiereinheit verhindert werden kann. Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Abgasleitung
3 Abgas
4 Verbrennungskraftmaschine
5 Dosiereinheit
6 Öffnung
7 Abgasrohr
8 Abgasnachbehandlungsmittel
9 Kühlmantel
10 Raum
11 Abdeckblech
12 Spalt
13 Dosieröffnung
14 Breite
15 Kühlmedium
16 Kraftfahrzeug
17 Tank
18 Abgasnachbehandlungseinheit
19 Kühlmantelwandung
20 Verbindung
21 Volumen
22 Pumpe

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung (1) zum Nachbehandeln eines durch eine Abgasleitung
(2) strömenden Abgases
(3) einer Verbrennungskraftmaschine
(4), zumindest aufweisend eine Dosiereinheit (5), die in einer Öffnung (6) eines Abgasrohrs (7) der Abgasleitung (2) angeordnet und die zur Zugabe eines Abgasnachbehandlungsmittels (8) in die Abgasleitung (2) eingerichtet ist, wobei die Dosiereinheit (5) von einem Kühlmantel (9) umgeben ist, über den die Dosiereinheit (5) in der Öffnung (6) des Abgasrohrs (7) fixiert ist, wobei der Kühlmantel (9) wenigstens teilweise von einem Raum (10) umgeben ist, der zumindest von dem Kühlmantel (9), dem Abgasrohr (7) und einem Abdeckblech (11) begrenzt ist, wobei das Abdeckblech (11) mit dem Abgasrohr (7) verbunden und durch einen Spalt (12) von dem Kühlmantel (9) oder von der Dosiereinheit (5) beabstandet ist.
Vorrichtung (1) nach Patentanspruch 1, wobei die Dosiereinheit (5) eine Dosieröffnung (13) aufweist und die Dosieröffnung (13) und das Abdeckblech (11) miteinander bündig zu der Abgasleitung (2) hin abschließen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Abdeckblech (11) Stoff schlüssig mit dem Abgasrohr (2) verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Kühlmantel (9) der Dosiereinheit (5) von einem Kühlmedium (15) oder von dem Abgasnachbehandlungsmittel (8) durchströmbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Spalt (12) eine Breite (14) von mindestens 0,5 mm [Millimeter] und von höchstens 2,
5 mm aufweist.
6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei eine Dosieröffnung (13) der Dosiereinheit (5) sich mindestens 2 mm [Millimeter] weiter als der Kühlmantel (9) in die Abgas- leitung (2) hinein erstreckt.
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Raum (10) ein Volumen (21) in einem Bereich von 250 mm3 [Kubikmillimeter] bis 5.000 mm3 umfasst.
Kraftfahrzeug (16), zumindest aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine (4), eine Abgasleitung (2) und eine Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche zur Nachbehandlung eines Abgases (3).
EP12812624.0A 2011-12-23 2012-12-20 Vorrichtung zur abgasnachbehandlung mit einer dosiereinheit für ein abgasnachbehandlungsmittel Withdrawn EP2795077A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011122286A DE102011122286A1 (de) 2011-12-23 2011-12-23 Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung mit einer Dosiereinheit für ein Abgasnachbehandlungsmittel
PCT/EP2012/076333 WO2013092829A1 (de) 2011-12-23 2012-12-20 Vorrichtung zur abgasnachbehandlung mit einer dosiereinheit für ein abgasnachbehandlungsmittel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2795077A1 true EP2795077A1 (de) 2014-10-29

Family

ID=47520970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12812624.0A Withdrawn EP2795077A1 (de) 2011-12-23 2012-12-20 Vorrichtung zur abgasnachbehandlung mit einer dosiereinheit für ein abgasnachbehandlungsmittel

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9261000B2 (de)
EP (1) EP2795077A1 (de)
JP (1) JP2015502490A (de)
KR (1) KR101631395B1 (de)
CN (1) CN104040128A (de)
DE (1) DE102011122286A1 (de)
RU (1) RU2014130138A (de)
WO (1) WO2013092829A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9719402B2 (en) * 2015-09-18 2017-08-01 Ford Global Technologies, Llc Exhaust runner collar
DE102015016244A1 (de) * 2015-12-16 2017-06-22 Albonair Gmbh Hitzeresistente Reduktionsmitteleinspritzdüse
JP6939129B2 (ja) * 2017-06-21 2021-09-22 株式会社Ｓｏｋｅｎ 尿素水噴射装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10332114A1 (de) * 2003-07-09 2005-01-27 Robert Bosch Gmbh Gekühlte Vorrichtung zur Dosierung von Reduktionsmittel zum Abgas eines Verbrennungsmotors
DE102006053804B4 (de) * 2006-11-15 2018-04-19 Robert Bosch Gmbh Flanschverbindung
DE102006061730A1 (de) * 2006-12-28 2008-07-03 Robert Bosch Gmbh SCR-Injektionseinrichtung
DE102007031817A1 (de) * 2007-07-07 2009-01-08 Eberspächer Unna GmbH & Co. KG Reduktionsmitteleinspritzvorrichtung
JP2009174486A (ja) * 2008-01-28 2009-08-06 Denso Corp 噴射弁の搭載構造
JP4867923B2 (ja) * 2008-01-28 2012-02-01 株式会社デンソー 噴射弁の搭載構造
DE102008040476C5 (de) * 2008-07-16 2020-02-13 Faurecia Abgastechnik Gmbh Injektionsvorrichtung für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs
DE102009027181A1 (de) * 2009-06-25 2010-12-30 Robert Bosch Gmbh Dichteinheit
DE102009027724A1 (de) * 2009-07-15 2011-01-20 Robert Bosch Gmbh Abgasnachbehandlungsvorrichtung
DE102009028030A1 (de) 2009-07-27 2011-02-03 Robert Bosch Gmbh Montageeinheit zur Befestigung eines Einspritzorgans an einem Abgasstrang und Abgasnachbehandlungsanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140105509A (ko) 2014-09-01
JP2015502490A (ja) 2015-01-22
CN104040128A (zh) 2014-09-10
DE102011122286A1 (de) 2013-06-27
KR101631395B1 (ko) 2016-06-16
RU2014130138A (ru) 2016-02-10
WO2013092829A1 (de) 2013-06-27
US9261000B2 (en) 2016-02-16
US20140298780A1 (en) 2014-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2326807B1 (de) Abgasreinigungssystem für dieselmotoren
EP2252779B1 (de) Dosiervorrichtung zur schadstoffverminderung in abgasen
DE112013000011B4 (de) Mischvorrichtung für eine wässrige Reduktionsmittellösung und Abgasnachbehandlungsvorrichtung, die mit derselben versehen ist
EP1771644B1 (de) Abgassystem, insbesondere für eine brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs
DE102014110592B4 (de) Nachbehandlungskomponente
EP3660287B1 (de) Abgasnachbehandlungssystem sowie verfahren zur abgasnachbehandlung eines verbrennungsmotors
DE102008055190B4 (de) Montageaufbau für ein Einspritzventil
DE102009053950A1 (de) Vorrichtung zur Nachbehandlung von Abgasen von Brennkraftmaschinen
DE102007003120B4 (de) Vorrichtung zum Einbringen eines flüssigen Stoffes in das Abgas einer Brennkraftmaschine
DE102014206339A1 (de) Reduktor-abgabeeinheit zur selektiven katalytischen reduktion bei fahrzeugen mit reduktionsmittel-erwärmung
DE112012006958T5 (de) Oberflächenausführung mit Schutz vor Ablagerungsbildung für Abgasanlagenmischer
DE102011051875A1 (de) Dosiermodul für ein abgasnachbehandlungssystem eines fahrzeugs
DE202006011281U1 (de) Abgasreinigungsanlage
DE102014002750A1 (de) Zersetzungskammer
DE102011120685A1 (de) Abgasstrang für ein Fahrzeug
DE102008042413A1 (de) Abgasreinigungssystem
DE102015102003A1 (de) Mittellinieneinspritzung für Nur-Flüssigkeits-Reduktionsmittelabgabe
WO2013092829A1 (de) Vorrichtung zur abgasnachbehandlung mit einer dosiereinheit für ein abgasnachbehandlungsmittel
EP2166207B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Reinigung eines Abgasstroms einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer magerlauffähigen Brennkraftmaschine
DE102007056202A1 (de) Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zur Nachbehandlung von Abgasen einer Brennkraftmaschine
DE102019119123B4 (de) Verfahren zum Aufheizen eines Abgasnachbehandlungssystems sowie Abgasnachbehandlungssystem
EP2325450B1 (de) Vorrichtung zur Nachbehandlung von Abgasen einer Brennkraftmaschine
DE102014201077B4 (de) Abgasreinigungssystem zur selektiven katalytischen Reduktion
DE102006057287A1 (de) Abgasanlage einer Brennkraftmaschine
EP2815090A1 (de) Dosiermodul zum einbringen eines flüssigen stoffes in das abgas einer brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20140618

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH

17Q First examination report despatched

Effective date: 20161108

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20170321