WO2011006692A1 - Antriebsaggregat - Google Patents

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WO2011006692A1
WO2011006692A1 PCT/EP2010/056694 EP2010056694W WO2011006692A1 WO 2011006692 A1 WO2011006692 A1 WO 2011006692A1 EP 2010056694 W EP2010056694 W EP 2010056694W WO 2011006692 A1 WO2011006692 A1 WO 2011006692A1
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WO
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protective coating
fluid
drive device
introduction
introduction device
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PCT/EP2010/056694
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Inventor
Florian Dirscherl
Frank Miller
Ulrich Meingast
Hans-Peter Frisse
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Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a drive unit with at least one introduction device for introducing a fluid into an exhaust tract of the drive unit or in the drive unit.
  • Such drive units are known from the prior art. They serve, for example, the drive of a motor vehicle.
  • the fluid may for example be a fuel for the drive unit, if this has at least one internal combustion engine.
  • the fuel may be, for example, gasoline, diesel or a so-called special fuel.
  • the fluid is introduced by means of the introduction device in the drive unit to be burned there and used to drive the drive unit.
  • the fluid may also be a reducing agent used for purifying exhaust gas of the drive unit.
  • the fluid is introduced into the exhaust tract of the drive unit to be contained in the exhaust gas
  • the fluid in this case may be, for example, a urea solution (AdBlue).
  • introduction devices are regularly temperaturbeetzschlagt, either by arrangement in the exhaust tract of the drive unit, wherein the introduction device is heated by the hot exhaust gas, or when positioning in the region of a combustion chamber (or
  • Reaction space of the drive unit, when the fluid to be introduced serves to drive it.
  • the fluid when using the fluid for exhaust gas purification, the fluid can react with the material of the introduction device, if it has been heated too much.
  • the introduction device comprises an injection valve for introducing the urea solution, which is arranged in a metering module in the exhaust tract.
  • the injection valve is usually made of metallic materials and doses the urea solution into the exhaust gas flow through the exhaust tract in order to reduce nitrogen oxides (NO x ) contained therein.
  • NO x nitrogen oxides
  • the injection valve can thereby heat up to temperatures above 100 0 C.
  • the drive unit with the features mentioned in claim 1 has the advantage that the introduction device is better protected against heat input or corrosion caused by the fluid.
  • the protective coating is preferably provided at these locations.
  • the protective coating can also be applied to further regions of the introduction device, in particular in order to prevent heat from entering the introduction device.
  • the protective coating should be chemically passive to the fluid. This means that it is initially substantially resistant to the fluid and the reaction of the material of the introduction device with the
  • the protective coating may be thermally insulating. It should thus have a low thermal conductivity and thus pass on little or no heat from hot exhaust gas or from the combustion chamber to the introduction device.
  • the introduced by means of the introduction device fluid is usually under pressure and can be atomized in the introduction, in order to achieve a high efficiency.
  • the introduction device is a metering device, a channel, a nozzle and / or a valve, in particular a
  • the metering device serves to introduce a certain amount of fluid, that is a dosage. Through the channel, the nozzle and / or the valve, the fluid comes out of the introduction device.
  • the nozzle may have a converging profile, but may also be designed as a diffuser, that is designed to be divergent.
  • the valve is, for example, an injection valve, via which the pressurized fluid can be introduced in a controlled manner into the exhaust gas tract or the drive unit.
  • the valve can be controlled and / or regulated by the metering device.
  • a further development of the invention provides that the nozzle has an insertion area with a cross-section which increases or decreases in the axial direction. has cut. The nozzle thus has, as already stated, a converging or divergent course.
  • the introduction region may be cone-shaped, frusto-conical or funnel-shaped.
  • a development of the invention provides that a lateral surface of the introduction region has the protective coating at least in regions.
  • the introduction region of the introduction device is usually heavily loaded, since it both comes into contact with the fluid or can occur and is also frequently subjected to temperature, for example by the exhaust gas. Heat can also be introduced into the introduction device via the introduction region, and thus heat up further regions thereof. Therefore, especially the introduction area or its lateral surface should have the protective coating to prevent corrosion and / or heat input at this point.
  • a development of the invention provides that a valve seat of the valve
  • Protective coating has at least partially. In this area, the material must often be chosen so that it meets certain hardness requirements. But such materials often do not meet all the requirements in terms of resistance or corrosion resistance. For this reason, it is advantageous if the protective coating is applied in this area.
  • a development of the invention provides that the protective coating is provided in the region of a weld seam.
  • the protective coating should cover the weld in particular, so that the fluid can have no negative effect on this or no heat is introduced into the introduction device at this point. In this way, the structural changes in the heat-affected area can be prevented or at least reduced.
  • the protective coating has a low thermal conductivity and / or a high temperature resistance and / or a low surface roughness.
  • the protective coating consists of a material which has a low thermal conductivity. It is also advantageous if the protective coating is temperature-resistant. is dig, since in areas where the introduction device is usually provided, high temperatures. Additionally or alternatively, the protective coating may have the low surface roughness. This is advantageous, since thus the fluid or deposits emerging from the fluid can not settle on the introduction device. This
  • the protective coating comprises ceramic, in particular silicate, silane dioxide and / or plastic, in particular parylene.
  • Ceramic has the advantage that it can have both a high temperature resistance and a poor thermal conductivity.
  • the ceramic may, for example, have silicate or consist of silicate. It is likewise possible to produce the protective coating from silane dioxide. This is glassy and can be melted, for example, on the insertion device. It is also possible that plastic is used.
  • perflourized parylene can be used here.
  • a development of the invention provides that the protective coating a
  • Thickness of less than or equal to 100 .mu.m, in particular less than or equal to 10 .mu.m.
  • the protective coating must be applied very thinly in order to prevent the protective coating from being detached from it due to the different thermal expansions of the protective coating and further areas of the introduction device.
  • a protective coating with the stated thickness is usually sufficient to make the insertion device sufficiently corrosion-resistant or to reduce the heat input into it to such an extent that corrosion is prevented or proceeds more slowly.
  • the protective coating is applied, for example, by pyrolysis, in particular flame pyrolysis.
  • a gas enriched with Si compounds can be used, with which a silicate layer is deposited on the flamed area of the introduction device. This constitutes a barrier layer which prevents corrosive attack on the material of the introduction device. wise delayed long enough.
  • the protective coating can be applied partially, for example in the area of welds, or over a large area. Due to the short exposure time when applying the protective coating by pyrolysis, the heat input is negligible in most cases. Pyrolysis is a subsequently implementable and cost-effective process.
  • the former means that the coating can also be retrofitted to existing products. This has the advantage that material or design changes to the introduction device or the drive unit are not absolutely necessary.
  • the melting can be used mainly in connection with silane dioxide and spraying on plastic.
  • a development of the invention provides that the introduction device is provided for introducing a reducing agent or a fuel.
  • the introduction device is arranged in an area which is subjected to high thermal loads.
  • the introduction device may be provided in an exhaust gas flow in the exhaust gas tract of the drive assembly or in a combustion or reaction space. In these cases, the introduction device is exposed to high temperatures, whereby it is heated and is particularly susceptible to a corrosive influence of the fluid.
  • Figure 1 shows a cross section of a delivery device
  • FIG. 2 shows a front side of the introduction device.
  • FIG. 1 shows a cross-section of a delivery device 1, which is designed here for example as a dosing module.
  • the introduction device 1 is used for introducing a urea solution into an exhaust gas tract of a drive assembly of a motor vehicle (both not shown).
  • the introduction device has a valve 2, which is designed as an injection valve.
  • a channel 3 through which the urea solution passes the injection valve 2 is supplied and then introduced through an introduction region 4 in the exhaust gas tract of the drive unit.
  • the introduction region 4 is part of a nozzle 5, wherein this has a diverging course in the axial direction, ie widens in the direction of the exhaust gas tract.
  • the introduction region 4 thus has a cross-section which increases in the axial direction (axis 6).
  • the injection valve 2 By heating the introduction device 1 by the exhaust gas and the injection valve 2 is heated. It has been shown that the injection valve 2, which often consists of a metallic material, reacts increasingly with the aqueous urea solution at elevated temperatures. As a result, leakage problems and Mehrmengendostechnik occur on the injection valve 2. For this reason, a protective coating 8 is applied on a lateral surface 7 of the nozzle 5. The protective coating 8 is above all thermally insulating. This means that the introduction device 1 is provided on the exhaust side with the protective coating 8 and thus no or less heat from hot exhaust gas is forwarded to the material of the introduction device 1. Therefore, the injection valve 2 can not heat up so much, so its corrosion susceptibility is reduced. Likewise, it may also be provided, a valve seat of the
  • the protective coating 8 may be chemically passive to the fluid. So it should be essentially resistant to the fluid.
  • the protective coating 8 must be applied very thinly in order to prevent detachment of the protective coating 8 due to differential thermal expansion of the introduction device 1 and the protective coating 8. Such is caused by the different thermal expansion coefficients of the materials.
  • the protective coating 8 may for example consist of ceramic, with a thickness of less than or equal to 10 microns is considered advantageous.
  • FIG. 2 shows a front side of the introduction device 1, wherein an outer region 9 encloses the nozzle 5, through which the urea solution is introduced into the exhaust gas tract.
  • the channel 3 is arranged.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat mit mindestens einer Einbringvorrichtung (1) zum Einbringen eines Fluids in einen Abgastrakt des Antriebsaggregats oder in das Antriebsaggregat. Dabei ist vorgesehen, dass zumindest ein mit dem Fluid in Kontakt tretender Bereich der Einbringvorrichtung (1) zumindest bereichsweise eine gegenüber dem Fluid chemisch passive und/oder thermisch isolierende Schutzbeschichtung (8) aufweist.

Description

Beschreibung
Titel
Antriebsaqqreqat Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat mit mindestens einer Einbringvorrichtung zum Einbringen eines Fluids in einen Abgastrakt des Antriebsaggregats oder in das Antriebsaggregat.
Stand der Technik
Derartige Antriebsaggregate sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen beispielsweise dem Antrieb eines Kraftfahrzeugs. Das Fluid kann beispielsweise ein Brennstoff für das Antriebsaggregat sein, falls dieses zumindest eine Brennkraftmaschine aufweist. Der Brennstoff kann beispielsweise Benzin, Diesel oder ein sogenannter Sonderkraftstoff sein. In diesem Fall wird das Fluid mittels der Einbringvorrichtung in das Antriebsaggregat eingebracht, um dort verbrannt und zum Antreiben des Antriebsaggregats verwendet zu werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Fluid auch ein zum Reinigen von Abgas des Antriebsaggregats verwendetes Reduktionsmittel sein. In diesem Fall wird das Fluid in den Ab- gastrakt des Antriebsaggregats eingebracht, um dort in dem Abgas enthaltene
Schadstoffe umzuwandeln. Das Fluid kann in diesem Fall beispielsweise eine Harnstofflösung (AdBlue) sein. Derartige Einbringvorrichtungen sind regelmäßig temperaturbeaufschlagt, sei es durch Anordnung in dem Abgastrakt des Antriebsaggregats, wobei die Einbringvorrichtung durch das heiße Abgas erwärmt wird, oder bei Positionierung im Bereich eines Brennraums (beziehungsweise
Reaktionsraums) des Antriebsaggregats, wenn das einzubringende Fluid zu dessen Antrieb dient.
Insbesondere bei Verwendung des Fluids zur Abgasreinigung kann das Fluid mit dem Werkstoff der Einbringvorrichtung reagieren, wenn diese sich zu stark aufgeheizt hat. Beispielsweise umfasst die Einbringvorrichtung ein Einspritzventil zum Einbringen der Harnstofflösung, das in einem Dosiermodul in dem Abgastrakt angeordnet ist. Das Einspritzventil besteht üblicherweise aus metallischen Werkstoffen und dosiert die Harnstoff I ösung in den durch den Abgastrakt strömenden Abgasstrom, um darin enthaltene Stickoxide (NOx) zu reduzieren. Be- dingt durch die hohe Temperatur des Abgases heizt sich das Dosiermodul stark auf und gibt die Wärme an einen Bereich, beispielsweise eine Spitze, des Einspritzventils weiter. Das Einspritzventil kann sich dadurch auf Temperaturen oberhalb von 1000C aufheizen. Versuche haben gezeigt, dass die metallischen Werkstoffe, aus weichen das Einspritzventil besteht, ab dieser Temperatur ver- stärkt mit der (wässrigen) Harnstofflösung reagieren, oxidieren beziehungsweise korrodieren. Als Folge davon treten Dichtheitsprobleme und Mehrmengendosierung an dem Einspritzventil auf.
Je höher die Temperatur des Einspritzventils beziehungsweise der Einbringvor- richtung, desto stärker ist die korrodierende Wirkung des Fluids auf diese. Ebenfalls gefährdet sind Schweißnähte, welche an der Einbringvorrichtung vorhanden sein können. Eine mögliche Lösung wäre es, die Einbringvorrichtung aus einem anderen Werkstoff herzustellen, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Dies ist jedoch häufig nicht möglich. Beispielsweise bedingen Härteanforderun- gen in einem Sitzbereich eines Ventils, welches in der Einbringvorrichtung vorhanden sein kann, den Einsatz martensitischer Stähle, die wiederum nicht das Optimum an Korrosionsbeständigkeit bieten. Im Hinblick auf die Schweißverbindungen bereiten vor allem die Gefügeänderungen im Wärmeeinflussbereich Probleme.
Teilweise werden, wie in der DE 10 2008 001 101 beschrieben, Oberflächen, die mit dem Reduktionsmittel in Kontakt treten, mit einer katalytisch aktiven Be- schichtung versehen. Eine solche ist jedoch aufwändig und damit teuer in der Herstellung.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß weist das Antriebsaggregat mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil auf, dass die Einbringvorrichtung vor Wärmeeintrag be- ziehungsweise vor durch das Fluid verursachter Korrosion besser geschützt ist.
Dies wird erreicht, indem zumindest ein mit dem Fluid in Kontakt tretender Be- reich der Einbringvorrichtung zumindest bereichsweise eine gegenüber dem Fluid chemisch passive und/oder thermisch isolierende Schutzbeschichtung aufweist. Dabei ist es unerheblich, ob der Bereich der Einbringvorrichtung aus Metall, Kunststoff, Keramik oder einem sonstigen Material besteht. Wie bereits ein- gsngs beschrieben, sind die mit dem Fluid in Kontakt tretenden Bereiche besonders korrosionsanfällig. Aus diesem Grund wird bevorzugt an diesen Stellen die Schutzbeschichtung vorgesehen. Selbstverständlich kann die Schutzbeschichtung jedoch auch an weiteren Bereichen der Einbringvorrichtung angebracht werden, insbesondere, um Wärmeeintrag in die Einbringvorrichtung zu verhin- dem. Es soll also zumindest ein mit dem Fluid in Kontakt tretender und/oder temperaturbeaufschlagter Bereich der Einbringvorrichtung mit der Schutzbeschichtung versehen werden. Dies kann auch lediglich bereichsweise vorgesehen sein. Die Schutzbeschichtung soll gegenüber dem Fluid chemisch passiv sein. Das bedeutet, dass sie zunächst gegenüber dem Fluid im Wesentlichen beständig ist und die Reaktion des Werkstoffs der Einbringvorrichtung mit dem
Fluid hemmt, also im Wesentlichen korrosionshemmend wirkt. Zusätzlich oder alternativ kann die Schutzbeschichtung thermisch isolierend sein. Sie soll also eine niedrige thermische Leitfähigkeit aufweisen und somit keine oder lediglich wenig Wärme von heißem Abgas oder aus dem Brennraum an die Einbringvorrichtung weiterleiten. Das mittels der Einbringvorrichtung eingebrachte Fluid steht üblicherweise unter Druck und kann bei dem Einbringen zerstäubt werden, um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Einbringvorrichtung eine Dosiereinrichtung, einen Kanal, eine Düse und/oder ein Ventil, insbesondere ein
Einspritzventil, aufweist. Die Dosiereinrichtung dient dabei dem Einbringen einer bestimmten Menge des Fluids, also einer Dosierung. Durch den Kanal, die Düse und/oder das Ventil gelangt das Fluid aus der Einbringvorrichtung heraus. Die Düse kann einen konvergierenden Verlauf aufweisen, jedoch auch als Diffusor ausgebildet sein, also divergierend ausgelegt sein. Das Ventil ist beispielsweise ein Einspritzventil, über welches das druckbeaufschlagte Fluid gesteuert in den Abgastrakt beziehungsweise das Antriebsaggregat eingebracht werden kann. Das Ventil kann von der Dosiereinrichtung gesteuert und/oder geregelt werden. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Düse einen Einbringbereich mit einem sich in axialer Richtung vergrößernden oder sich verringernden Quer- schnitt aufweist. Die Düse weist also, wie bereits ausgeführt, einen konvergierenden oder divergierenden Verlauf auf. Beispielsweise kann der Einbringbereich konusförmig, kegelstumpfförmig beziehungsweise trichterförmig ausgebildet sein. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Mantelfläche des Einbringbereichs die Schutzbeschichtung zumindest bereichsweise aufweist. Der Einbringbereich der Einbringvorrichtung ist üblicherweise stark belastet, da er sowohl mit dem Fluid in Kontakt tritt beziehungsweise treten kann und auch häufig temperaturbeaufschlagt ist, beispielsweise durch das Abgas. Über den Einbring- bereich kann auch Wärme in die Einbringvorrichtung eingebracht werden, und somit weitere Bereiche dieser aufheizen. Daher soll vor allem der Einbringbereich beziehungsweise dessen Mantelfläche die Schutzbeschichtung aufweisen, um Korrosion und/oder Wärmeeintrag an dieser Stelle zu verhindern. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Ventilsitz des Ventils die
Schutzbeschichtung zumindest bereichsweise aufweist. In diesem Bereich muss häufig der Werkstoff so gewählt werden, dass er gewisse Anforderungen an die Härte erfüllt. Solche Werkstoffe erfüllen aber häufig nicht alle Anforderungen hinsichtlich der Beständigkeit beziehungsweise der Korrosionsfestigkeit. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn die Schutzbeschichtung in diesem Bereich angebracht wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schutzbeschichtung im Bereich einer Schweißnaht vorgesehen ist. Dabei soll die Schutzbeschichtung die Schweißnaht insbesondere abdecken, sodass das Fluid keinen negativen Ein- fluss auf diese auswirken kann beziehungsweise an dieser Stelle keine Wärme in die Einbringvorrichtung eingetragen wird. Auf diese Weise können die Gefügeänderungen im Wärmeeinflussbereich verhindert beziehungsweise zumindest verringert werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schutzbeschichtung eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und/oder eine hohe Temperaturbeständigkeit und/oder eine geringe Oberflächenrauhigkeit aufweist. Zur Realisierung der thermisch isolierenden Eigenschaft der Schutzbeschichtung besteht die Schutzbe- Schichtung aus einem Material, welches eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist. Vorteilhaft ist es ebenso, wenn die Schutzbeschichtung temperaturbestän- dig ist, da in Bereichen, an welchen die Einbringvorrichtung üblicherweise vorgesehen ist, hohe Temperaturen vorliegen. Zusätzlich oder alternativ kann die Schutzbeschichtung die geringe Oberflächenrauhigkeit aufweisen. Diese ist vorteilhaft, da sich somit das Fluid beziehungsweise aus dem Fluid hervorgegange- ne Ablagerungen nicht an der Einbringvorrichtung festsetzen können. Dieses
Festsetzen hätte beispielsweise den Effekt, dass die Korrosion des Werkstoffs der Einbringvorrichtung verstärkt und/oder der Wärmeeintrag an dieser Stelle erhöht würde. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schutzbeschichtung Keramik, insbesondere Silikat, Silandioxid und/oder Kunststoff, insbesondere Parylen, aufweist. Keramik hat den Vorteil, dass es sowohl eine hohe Temperaturbeständigkeit als auch eine schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweisen kann. Die Keramik kann beispielsweise Silikat aufweisen oder aus Silikat bestehen. Ebenso ist es möglich, die Schutzbeschichtung aus Silandioxid zu fertigen. Dieses ist glasartig und kann beispielsweise auf die Einbringvorrichtung aufgeschmolzen werden. Ebenso ist es möglich, dass Kunststoff verwendet wird. Vorteilhafterweis kann hier perflouriertes Parylen verwendet werden. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schutzbeschichtung eine
Dicke von kleiner gleich 100 μm, insbesondere kleiner gleich 10 μm, aufweist. Die Schutzbeschichtung muss sehr dünn appliziert werden, um zu verhindern, dass sich durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der Schutzbeschichtung und weiteren Bereichen der Einbringvorrichtung sich die Schutzbe- Schichtung von diesen löst. Eine Schutzbeschichtung mit der genannten Dicke reicht üblicherweise aus, um die Einbringvorrichtung ausreichend korrosionsbeständig zu machen beziehungsweise den Wärmeeintrag in diese soweit zu reduzieren, dass eine Korrosion verhindert wird beziehungsweise langsamer abläuft. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schutzbeschichtung mittels
Pyrolyse, Aufschmelzen oder Aufspritzen aufgebracht ist. Die Schutzbeschichtung wird beispielsweise durch Pyrolyse, insbesondere Flammenpyrolyse aufgebracht. Dabei kann ein mit Si-Verbindungen angereichertes Gas zum Einsatz kommen, womit eine Silikatschicht auf dem beflammten Bereich der Einbringvor- richtung abgeschieden wird. Diese stellt eine Barriereschicht dar, die den korrosiven Angriff auf den Werkstoff der Einbringvorrichtung verhindert beziehungs- weise ausreichend lange verzögert. Die Schutzbeschichtung lässt sich partiell, beispielsweise im Bereich von Schweißnähten, oder auch großflächig aufbringen. Aufgrund der kurzen Einwirkzeit bei dem Aufbringen der Schutzbeschichtung mittels Pyrolyse ist der Wärmeeintrag in den meisten Fällen zu vernachlässigen. Die Pyrolyse ist ein nachträglich implementierbarer und kostengünstiger Prozess.
Ersteres bedeutet, dass die Beschichtung auch nachträglich bei bereits bestehenden Produkten zum Einsatz kommen kann. Dies hat den Vorteil, dass Werkstoff- beziehungsweise Konstruktionsänderungen an der Einbringvorrichtung beziehungsweise dem Antriebsaggregat nicht zwingend notwendig sind. Das Auf- schmelzen kann vor allem in Zusammenhang mit Silandioxid und das Aufspritzen bei Kunststoff eingesetzt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Einbringvorrichtung zum Einbringen eines Reduktionsmittels oder eines Brennstoffs vorgesehen ist.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Einbringvorrichtung in einem Bereich angeordnet ist, der thermisch stark belastet ist. Beispielsweise kann die Einbringvorrichtung in einem Abgasstrom in dem Abgastrakt des Antriebsaggregats oder in einem Brenn- beziehungsweise Reaktionsraum vorgesehen sein. In diesen Fällen wird die Einbringvorrichtung hohen Temperaturen ausgesetzt, womit sie sich erwärmt und besonders anfällig für einen korrosiven Einfluss des Fluids ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt einer Einbringvorrichtung, und
Figur 2 eine Vorderseite der Einbringvorrichtung.
Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt einer Einbringvorrichtung 1 , welche hier beispielhaft als Dosiermodul ausgebildet ist. Die Einbringvorrichtung 1 dient zum Einbringen einer Harnstofflösung in einen Abgastrakt eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs (beide nicht dargestellt). Die Einbringvorrichtung weist ein Ventil 2 auf, welches als Einspritzventil ausgebildet ist. Durch die Einbringvorrichtung 1 verläuft ein Kanal 3, durch welche die Harnstofflösung dem Einspritzventil 2 zugeführt wird und anschließend durch einen Einbringbereich 4 in den Abgastrakt des Antriebsaggregats eingebracht wird. Das bedeutet, dass zumindest der Einbringbereich 4 der Einbringvorrichtung 1 durch heißes Abgas des Antriebsaggregats temperaturbeaufschlagt ist. Der Einbringbereich 4 ist Bestandteil einer Düse 5, wobei diese in Axialrichtung einen divergierenden Verlauf aufweist, sich also in Richtung des Abgastrakts aufweitet. Der Einbringbereich 4 weist also einen sich in axialer Richtung (Achse 6) sich vergrößernden Querschnitt auf.
Durch das Aufheizen der Einbringvorrichtung 1 durch das Abgas wird auch das Einspritzventil 2 erwärmt. Es sich gezeigt, dass das Einspritzventil 2, welches häufig aus einem metallischen Werkstoff besteht, bei erhöhten Temperaturen verstärkt mit der wässrigen Harnstofflösung reagiert. Als Folge treten Dichtheitsprobleme und Mehrmengendosierung an dem Einspritzventil 2 auf. Aus diesem Grund ist auf einer Mantelfläche 7 der Düse 5 eine Schutzbeschichtung 8 aufge- bracht. Die Schutzbeschichtung 8 ist vor allem thermisch isolierend. Das bedeutet also, dass die Einbringvorrichtung 1 abgasseitig mit der Schutzbeschichtung 8 versehen wird und somit keine oder weniger Wärme von heißem Abgas an den Werkstoff der Einbringvorrichtung 1 weitergeleitet wird. Daher kann sich auch das Einspritzventil 2 nicht so stark aufheizen, womit dessen Korrosionsanfällig- keit vermindert wird. Ebenso kann auch vorgesehen sein, einen Ventilsitz des
Einspritzventils 2 zumindest bereichsweise mit der Schutzbeschichtung 8 zu versehen. Als weitere Eigenschaft kann die Schutzbeschichtung 8 chemisch passiv gegenüber dem Fluid sein. Sie soll also im Wesentlichen beständig gegen das Fluid sein.
Die Schutzbeschichtung 8 muss sehr dünn appliziert werden, um eine Ablösen der Schutzbeschichtung 8 durch unterschiedliche Wärmeausdehnung der Einbringvorrichtung 1 und der Schutzbeschichtung 8 zu verhindern. Eine solche wird durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe verursacht. Die Schutzbeschichtung 8 kann beispielsweise aus Keramik bestehen, wobei eine Dicke von kleiner gleich 10 μm als vorteilhaft angesehen wird.
Die Figur 2 zeigt eine Vorderseite der Einbringvorrichtung 1 , wobei ein Außenbereich 9 die Düse 5 einfasst, durch welche die Harnstofflösung in den Abgastrakt eingebracht wird. Zu erkennen ist die Mantelfläche 7 mit der Schutzbeschichtung
8. Im Zentrum der Düse 5 ist der Kanal 3 angeordnet.

Claims

Ansprüche
1 . Antriebsaggregat mit mindestens einer Einbringvorrichtung (1 ) zum Einbringen eines Fluids in einen Abgastrakt des Antriebsaggregats oder in das Antriebsaggregat, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein mit dem Fluid in Kontakt tretender Bereich der Einbringvorrichtung (1 ) zumindest bereichsweise eine gegenüber dem Fluid chemisch passive und/oder thermisch isolierende Schutzbeschichtung (8) aufweist.
2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einbringvorrichtung (1 ) eine Dosiereinrichtung, einen Kanal (3) eine Düse (5) und/oder ein Ventil (2), insbesondere ein Einspritzventil, aufweist.
3. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (5) einen Einbringbereich (4) mit einem sich in axialer Richtung vergrößernden oder sich verringernden Querschnitt aufweist.
4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelfläche (7) des Einbringbereichs (4) die Schutzbeschichtung (8) zumindest bereichsweise aufweist.
5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilsitz des Ventils (2) die Schutzbeschichtung (8) zumindest bereichsweise aufweist.
6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzbeschichtung (8) im Bereich einer
Schweißnaht vorgesehen ist.
7. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzbeschichtung (8) eine niedrige Wärmeleit- fähigkeit und/oder eine hohe Temperaturbeständigkeit und/oder eine geringe Oberflächenrauhigkeit aufweist.
8. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzbeschichtung (8) Keramik, insbesondere
Silikat, Silandioxid und/oder Kunststoff, insbesondere Parylen, aufweist.
9. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzbeschichtung (8) eine Dicke von kleiner gleich 100 μm, insbesondere kleiner gleich 10 μm, aufweist.
10. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzbeschichtung (8) mittels Pyrolyse, Aufschmelzen und Aufspritzen aufgebracht ist.
1 1 . Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbringvorrichtung (1 ) zum Einbringen eines Reduktionsmittels oder eines Brennstoffs vorgesehen ist.
12. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbringvorrichtung (1 ) in einem Bereich angeordnet ist, der thermisch stark belastet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017114134A1 (de) * 2016-06-27 2017-12-28 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Baueinheit für eine Abgasanlage
EP3421745B1 (de) * 2017-06-26 2020-10-28 Friedrich Boysen GmbH & Co. KG Baueinheit für eine abgasanlage

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0615777A1 (de) * 1993-03-17 1994-09-21 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion von NOx in sauerstoffhaltigen Gasen
EP1878920A1 (de) * 2006-07-12 2008-01-16 Delphi Technologies, Inc. Dosierpumpe für ein Reagens
DE202008001837U1 (de) * 2008-02-08 2008-07-03 GET Göltz-Emailtechnik GmbH Harnstoffeinspritzung mit emaillierter Oberfläche
DE102008001101A1 (de) * 2008-04-10 2009-10-15 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Nachbehandlung von Abgas einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0615777A1 (de) * 1993-03-17 1994-09-21 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion von NOx in sauerstoffhaltigen Gasen
EP1878920A1 (de) * 2006-07-12 2008-01-16 Delphi Technologies, Inc. Dosierpumpe für ein Reagens
DE202008001837U1 (de) * 2008-02-08 2008-07-03 GET Göltz-Emailtechnik GmbH Harnstoffeinspritzung mit emaillierter Oberfläche
DE102008001101A1 (de) * 2008-04-10 2009-10-15 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Nachbehandlung von Abgas einer Brennkraftmaschine

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