WO2014072018A1 - Injektor für reduktionsmittel - Google Patents

Injektor für reduktionsmittel Download PDF

Info

Publication number
WO2014072018A1
WO2014072018A1 PCT/EP2013/003144 EP2013003144W WO2014072018A1 WO 2014072018 A1 WO2014072018 A1 WO 2014072018A1 EP 2013003144 W EP2013003144 W EP 2013003144W WO 2014072018 A1 WO2014072018 A1 WO 2014072018A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
injector
nozzle
valve
displacement
space
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/003144
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Kalenborn
Original Assignee
L'orange Gmbh
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 L'orange Gmbh filed Critical L'orange Gmbh
Publication of WO2014072018A1 publication Critical patent/WO2014072018A1/de

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
    • 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
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • 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 an injector for reducing agent according to the preamble of claim 1, in particular for an exhaust gas aftertreatment.
  • Generic Reduktionsmittelinjektoren are intended to supply reducing agent, for example in the form of aqueous urea solution (HWL), to an exhaust gas stream, ie. to be used in the context of exhaust aftertreatment devices.
  • HWL aqueous urea solution
  • an injector for reducing agent is also known, which makes use of a pressure compensation valve in a peripheral wall of the injector.
  • the disadvantage here is that a potential source of error is created by this additional opening in the wall of the injector body.
  • the present invention has the object to provide an injector, which overcomes the disadvantages of the prior art, high functional reliability in a compact space and effective protection against damage during freezing of the reducing agent guaranteed.
  • an injector for reducing agent in particular for a motor vehicle, is proposed.
  • the injector is particularly intended for use with reducing agent in the form of urea-water solution (HWL), e.g. AdBlue®, i. for an exhaust aftertreatment.
  • HWL urea-water solution
  • the injector comprises an injector housing with at least one inlet (channel) for reducing agent, which opens into a nozzle chamber of the injector, a nozzle assembly (with at least one injection hole) and a nozzle valve formed by a valve member and a valve seat, via which a flow path from the nozzle chamber to the nozzle assembly for dispensing reducing agent is selectively releasable.
  • the valve member is preferably designed as a valve needle (nozzle needle) or valve piston, ie. essentially rod-shaped or rod-shaped.
  • the injector further includes a valve actuation assembly for axially displacing the valve member in a valve actuation direction for selectively releasing the flow path, i. for a valve opening and closing.
  • the injector is characterized by a displacement element or a displacement body, the displacement element being displaceable in the valve actuation direction and being urged by an elastic element in the valve closing direction in the injector housing such that upon displacement of the displacement element, in particular in the course of freezing of reducing agent, the nozzle chamber volume varies, in particular increases, with a freezing of reducing agent in the nozzle chamber is.
  • an increase in volume of the nozzle chamber is advantageous in a freezing of the reducing agent, ie by (axial) displacement of the displacement element, whereby damage to the injector due to icing can be effectively prevented.
  • a robust, reliable and low-tolerance reductant injector is provided.
  • sealing elements are introduced into the lateral surface of the displacement element, in particular at a nozzle near end.
  • valve actuating assembly is accommodated on the displacement element, furthermore preferably also the valve member.
  • the injector can be made particularly space-saving, insofar as the displacement element simultaneously acts as a component carrier for a plurality of components of the injector.
  • the valve member may preferably be received in a guide on the displacement element guided on the displacement element.
  • a valve actuating assembly accommodated on the displacement element can in particular comprise an actuator, preferably with a solenoid or an (electric) magnet arrangement and an armature, which latter can be arranged in particular on the valve member.
  • the magnet arrangement can cooperate magnetically with the valve member for its lifting or for valve opening via the armature (magnetactuator-actuated valve).
  • an elastic return element of the valve actuation assembly (or actuator system) for the valve member is also attached to the displacement element, in particular in the form of a helical compression spring (nozzle spring) which exerts a force in the closing direction on the valve element, i. for a valve closing.
  • the displacement element by means of the elastic element, in particular in the form of a helical compression spring, against a nozzle-side spacer element in Injector housing is crowded.
  • the spacer element acting as a stop is preferably formed by a spacer or adjusting ring introduced into the injector housing at the end of the nozzle.
  • the displacement element has a substantially H-shaped body in cross-section with in particular substantially cylindrical lateral surface.
  • the H-shape, in which the legs extend axially, makes it possible to provide a first, nozzle-remote chamber and a second chamber closer to the nozzle for receiving the valve actuating assembly and sealing it in a simple manner.
  • the first chamber which is remote from the nozzle, may be provided on the base body for receiving the magnet arrangement together with the armature cooperating therewith, while the second, chamber-near chamber serves to receive the elastic return element.
  • the valve member preferably extends from the first chamber to the second chamber, i. through the
  • the elastic return element may in this case be trapped between the closure head of the valve member and the displacement element.
  • a diaphragm seal For sealing on the valve member and the peripheral wall of the first chamber (opposite an armature and magnetic space in the first chamber) may be provided a diaphragm seal, which is guided radially from the valve member to the chamber wall, in particular between the nozzle distal end of the guide of the valve member and a Is arranged near the nozzle end portion of the armature.
  • the membrane seal allows expansion in ice formation (freezing of the guide of the valve member in the first chamber This causes the magnet arrangement and the armature to be protected from the aggressive reducing agent.
  • a cover element which also preferably carries the magnet arrangement, can be mounted at the nozzle-distal end of the base body.
  • the second chamber on the displacement element is preferably open towards the nozzle, wherein the second chamber also provides or forms a nozzle chamber volume.
  • An inner side of the second chamber can also form a stroke stop for the valve member.
  • the nozzle chamber by means of the displacement element, in particular the second chamber, such that an expansion of the ice in the opening direction of the nozzle valve is channeled.
  • the cross section of the second chamber from the nozzle-near end to the crosspiece of the H-profile taper for example, have a conical or frusto-conical cross-section.
  • the injector further comprises at least one phase transition compensation element, by means of which a force in the opening direction is exerted on the valve member during a phase transition from liquid to solid on the same, in particular in the course of freezing, in particular, the flow path from the nozzle chamber to the nozzle arrangement is released.
  • the phase transition compensation element is suitably operatively connected in particular to the valve member, for example via a pull rod. It is proposed that the phase transition compensation element contains a liquid or a filling medium whose phase transition from liquid to solid can be determined in the case of a freezing takes place before the phase transition of the reducing agent used with the injector, ie temporally first.
  • the filling medium of the phase transition compensation element is selected such that the phase transition of the phase transition compensating element takes place at a first temperature and the phase transition of the reducing agent in a freezing at a second, compared to the first temperature lower temperature, said Solidification temperature difference between the first and second temperature is preferably in the range of 1 to 3 degrees Celsius, it can be ensured that the intended operating range of the injector with the proposed reducing agent is almost unlimited available.
  • the filling medium e.g. Water, in particular e.g. a water-antifreeze mixture, salt water, or similar
  • the freezing point can be set at -10 ° C, i.e., at -10 ° C. e.g. to a degree Celsius above the freezing point of HWL.
  • the phase transition compensating element may be provided as a diaphragm cell, e.g. as a single or double-acting, medium-filled diaphragm cell, and has the general task of lifting the valve member upon freezing of the injector from the valve seat, ie. to open the nozzle valve.
  • the nozzle space can advantageously be relieved of pressure so that the still liquid reducing agent may drip out before freezing, i.e. can escape via the nozzle assembly.
  • a pressure equalization valve provided separately on the injector in addition to the nozzle valve is advantageously dispensable.
  • the phase transition compensating element (together with its active composite components) is arranged or attached to the displacement element, in particular at its nozzle-distal end, wherein it is in particular axially displaceable together with this.
  • the phase transition compensation element can act on the valve member via an (axially displaceable) pull rod.
  • the pull rod may be bolted or otherwise secured to the valve member.
  • the phase transition compensating element may further allow to pull the valve member into a stop when the injector freezes, eg against the displacement element, so that a seal of the nozzle space is ensured with respect to a guide for the valve member, ie such that a penetration freezing Reducing agent is largely avoided in cavities on the displacement element.
  • an injector which, in addition to a displacement element as explained above according to the first embodiment, furthermore has a phase transition compensation element, is capable of a multi-stage pressure relief of the nozzle chamber.
  • a first stage e.g. the valve member is raised above the phase transition compensating element so that the nozzle valve opens, e.g. around 0.5 mm to 1 mm.
  • the displacement element can subsequently provide additionally required compensation volume in the course of a displacement.
  • an armature space of the valve actuating assembly is formed on the displacement element, wherein the armature space is separated from an adjacent magnet space of the valve actuating assembly, in particular at the nozzle-distal end of the armature space, by means of a compensation element (to compensate for icing pressure), in particular, however, also sealed. It is provided that the armature space communicates with the nozzle chamber via an (axial) guide formed in the displacement element for the valve member.
  • the injector it is advantageously possible on the one hand to "dry" the magnet space and thus the magnet arrangement accommodated therein and thus to allow an increase in volume in the armature space of the freezing reducing agent at the nozzle-distal end of the space provided with the compensation element or sealed armature space by means of a union element, such as a union nut on the main body of the displacement element are fixed inconveniently.
  • the compensation element comprises a membrane (seal), which is provided for the arrangement between the armature and the magnet space (first expansion element).
  • the membrane seal or the compensating element may be an elastomeric seal, which is arranged at the nozzle-near end of the magnet arrangement.
  • a compensation space in particular annular space, is formed at the adjacent end of the magnet arrangement, into which it can dive.
  • a corresponding gap spacing may be provided between the compensation element or the membrane and the magnet arrangement, with the aim of making the membrane seal as thin as possible (disk-shaped).
  • the expandable element may be formed by a (pleated) bellows, which preferably forms a central portion of the compensation element, in particular extends axially away from the (radially extending) membrane seal (towards the nozzle-distal end of the injector).
  • the bellows can be made of elastomer (material), in particular advantageously increasing the compensation potential.
  • the bellows can communicate with the anchor space via an open end.
  • the elastically expandable member extends from the nozzle near end of the magnetic space between and into the magnet assembly, e.g. into an iron core and / or e.g. Potting compound of the same, in particular in a compensation space, e.g. an (opening) bore, preferably towards a nozzle remote end of the magnetic space.
  • a compensation space e.g. an (opening) bore
  • the elastically expandable element may in this case be spring-loaded in the direction of the nozzle arrangement, preferably in particular such that an expansion of the same only after exceeding a pressure threshold on Anchor space above an operating pressure of the injector is possible. This avoids that the expandable element always carries out a movement with adjacent injection pressure, ie extend its life.
  • pressure threshold value a pressure level corresponding to the 1.5 to 2 times injection pressure can be provided.
  • a support ring made of sheet metal can be vulcanized into an elastomer body, e.g. Also be provided a sheet membrane with elastomeric coating.
  • the injector is further provided to form ventilation channels in the displacement element, in particular its base body, which allow a circulation of the reducing agent between the armature space and the nozzle chamber, ie. each communicate with both the anchor and the nozzle space.
  • the ventilation channels are preferably designed such that upon opening of the nozzle valve, a pressure imbalance between the mouths thereof, in particular at the armature space is generated.
  • This can be accomplished by having a ventilation duct, which communicates with the armature and the nozzle space, with a nozzle space orifice in the vicinity of the nozzle assembly is guided (high suction effect from the nozzle assembly when opening the nozzle valve), while another ventilation channel communicates with the armature and the nozzle space, with a corresponding nozzle space mouth of the nozzle assembly is relatively further away (low suction effect from the nozzle assembly).
  • ventilation channels for example, formed by means of at least two tubes, further allows advantageous that the injector can operate independently of position.
  • the injector freezes from the nozzle-distal end to the nozzle-near end, the forming ice can press a part of the reducing agent to be displaced through the ventilation channels into the nozzle chamber.
  • the displacement element With increasing ice pressure, the displacement element can now allow by its displacement compensation.
  • a displacement element according to the second embodiment of the injector may have a main body whose shape allows both the guide on the inner surface of the injector and the formation of the armature space at a nozzle distal end of the same.
  • the displacement element or its base body preferably comprises an axial guide, in particular bore, for receiving the nozzle needle and the nozzle spring or the return element.
  • the return element can be trapped in the guide at a nozzle-distal end of the guide by means of a sleeve (pressed, screwed, or the like).
  • the elastic element in particular in the form of a helical compression spring, acts against a nozzle-distal end of the displacement element.
  • the elastic element may on the one hand be supported against a housing element on the injector housing, i. on the other hand be urged against the nozzle remote end, on the other hand against a cover element on the displacement element.
  • the elastic element on the one hand as previously supported against a housing member on the injector, i. at its nozzle distal end, on the other hand against a closure element on the displacement element, e.g. on the magnet arrangement or against its bracing element (union nut).
  • a force is exerted on the displacement element in the valve closing direction via the elastic element so caught, which force is greater than a predetermined maximum operating pressure force on the displacement element in the valve opening direction, corresponding to a pressure level about 1.5 times to 2 times higher than injection pressure.
  • the injector in particular the second embodiment, it can be provided to flow reducing agent tangentially via an inlet channel to the nozzle (ring) chamber and to allow tangential discharge from the nozzle (ring) chamber via an outlet channel.
  • a swirl flow generated in this way allows good cooling during operation by the fluid flowing through.
  • it can preferably be provided to form an inlet channel (and an outlet channel) depending on the nozzle-near end of the injector. In this way, an injector can be supplied via a slot in a receiving plate together with other injectors, in particular without a lead or tubeless with reducing agent, in particular in series with multiple injectors.
  • the base body is generally intended to manufacture the base body from non-magnetic material, e.g. made of aluminum or alloys thereof.
  • the injector can be used with an exhaust aftertreatment device, in particular in a motor vehicle, in particular a passenger car, a ship or a utility vehicle.
  • An exhaust aftertreatment device in addition to the injector further comprise a feed pump, which promotes reducing agent, in particular HWL via a line to the Injektorein let, preferably from a reducing agent tank of the exhaust aftertreatment device.
  • the valve actuation assembly in particular the magnet arrangement of the injector, the nozzle valve can be selectively actuated and reducing agent can be injected as required into an exhaust gas tract, e.g. upstream of a catalyst.
  • FIG. 1 shows an example and schematically a sectional view of an injector with a displacement element according to a first possible embodiment
  • Figs. 2 to 4 are exemplary and schematically each a sectional view of embodiments of an injector according to the first embodiment and further each a phase transition compensation element;
  • FIG. 4a shows by way of example a lever element on the phase transition compensation element for forming a functional composite
  • FIG. 4b is an exemplary and schematic illustration of the lever element of FIG. 4a in plan view
  • FIG. 5 shows by way of example and schematically a sectional view of an injector with a displacement element according to a second embodiment of the injector
  • Figs. 6 to 10 are exemplary and schematically each detail of possible embodiments of an injector according to the second embodiment.
  • FIG. 11 shows by way of example and schematically an illustration of the flow through the nozzle chamber of an injector in the case of a tangential inflow / outflow.
  • the Figs. 1 to 4 and Fig. 5 each show an injector 1 for reducing agent for use with an exhaust aftertreatment device, especially in a motor vehicle.
  • the reducing agent injector 1 has an injector housing 10, which defines a substantially hollow cylindrical interior 12, in FIG. 5 with a stepped profile.
  • a nozzle assembly 16 of the injector 1 is formed, via which the dispensing of reducing agent, in particular in the form of urea-water solution (HWL) is possible.
  • HWL urea-water solution
  • a displaceable body or displacement element 20 is arranged, which in an axial displacement direction A is displaceable relative to the injector housing 10.
  • the displacement element 20 is in this case guided axially displaceably on the inner lateral surface 22 of the injector housing 10 by means of a corresponding lateral surface cross section of its outer jacket 24.
  • a valve member 26 is received in an actuating direction, which corresponds to the axial displacement direction A of the displacement element A, axially displaceably received.
  • the valve member 26 cooperates with a valve seat 28 formed at the first end 14 to form a nozzle valve 30 of the injector 1, ie via a closure head 32.
  • the nozzle chamber 34 which can be flowed via a reducing agent inlet channel 36 of the injector 1, be relieved at opening.
  • the injector 1 In order to selectively open and close the nozzle valve 30 by means of the valve member 26, i. In order to be able to selectively release a flow path from the nozzle chamber 34 to the nozzle arrangement 16, the injector 1 furthermore has a valve actuating assembly 40, which in the context of the present invention is advantageously accommodated in a space-saving manner on the displacement element 20, i. the displacement member 20 is a component support for the valve actuation assembly (and valve member 26).
  • the valve actuator assembly 40 includes a solenoid or magnet assembly 42, an armature 44 which is disposed at the nozzle distal end of the valve member 26 and further includes a return spring 46.
  • a simple and space-saving recording of the valve actuator assembly 40 (and the valve member 26) is in the injector according to Figs. 1 to 4, ie according to the first embodiment, in particular achieved in that the displacement element 20 is formed by means of a base body 50 which has a substantially H-shaped cross-section, for.
  • a first 52 and a second 54 chamber are partitioned off on the main body 50, which chambers are available for arranging or receiving the components of the valve actuating assembly 40.
  • the magnetic packet 42 are received next to the armature 44, ie, on a cover element 56 of the displacement element 20, which is screwed to the base body 50 at the end.
  • a supply line 57 is further performed for energization of the magnetic package 42.
  • the return spring or nozzle spring 46 is received in the nozzle-near second chamber 54, which represents a nozzle chamber volume 34.
  • the second chamber 54 is tapered in the direction of the nozzle near end remote from the nozzle, which channels the expansion of the ice in the direction of displacement A in the event of icing of reducing agent to reliably effect a displacement of the displacement element 20 with a pressure relief of the nozzle chamber 34 can.
  • valve member 26 is added to the main body 50 is added.
  • the valve member 26 in this case has the armature 44 at the nozzle-distal end, at the nozzle-near end a collar 59, by means of which the return spring 46 is trapped in the second chamber 54.
  • the valve member 26 can be magnetically raised to open the valve 30 upon energization of the magnet 42, via the return spring 46, which acts on the valve member 26 with a force in the valve closing direction -A, are moved back for a valve closing.
  • the displacement element 20 is urged by means of an elastic element 60 in the form of a helical compression spring, which is supported against a housing (screw) insert 62 of the injector housing 10, eg also a cover element 63, against a spacer element 64, which is at the nozzle end 14 is arranged in the injector 10.
  • an elastic element 60 in the form of a helical compression spring, which is supported against a housing (screw) insert 62 of the injector housing 10, eg also a cover element 63, against a spacer element 64, which is at the nozzle end 14 is arranged in the injector 10.
  • the pressure force generated by the compression spring element 60 in the valve closing direction -A which acts on the displacement element 20 exceeds the maximum operating pressure force which is provided in the valve opening direction + A on the displacement element 20 can act.
  • the stroke can be adjusted in a simple manner via targeted selection of the spacer element 64, which is the valve member 26 allows in operation.
  • the enabled stroke is limited by a stop surface 65 in the second chamber 54, against which a shoulder surface 66 on the valve member 26 can come to rest.
  • the injector 1 For sealing against the valve member 26 and the chamber wall of the first chamber 52 opposite the armature and magnetic space, i. against any reductant entering via the guide 58, the injector 1 further comprises a diaphragm seal 68 which extends radially around the valve member 26 to the peripheral wall of the first chamber 52, s.a. Figs. 1 to 4.
  • the injector 1 further comprises at least one Phasenübergangs- compensation element 70, which is in particular operatively connected to the valve member 26, and by means of a self-day opening the nozzle valve 30 during freezing or icing of the injector 1 and thus a discharge of the nozzle chamber 34 can be effected, in particular before / immediately before reducing agent in the injector 1 freezes.
  • the relieving of the nozzle chamber 34 via the phase transition compensation element 70 can advantageously take place independently of a discharge of the nozzle chamber 34 via the displacement element 20, i. in addition or e.g. instead of such.
  • the phase transition compensation element 70 includes a filling medium 72 or a liquid, which undergoes a phase transition from liquid to solid in the course of freezing, wherein the liquid is selected such that its phase transition at a slightly higher temperature, ie in the present example, -10 ° C. than that, for example -11 ° C, of a corresponding phase Transition of the reducing agent takes place.
  • a liquid for example, a salt-water solution or a water-antifreeze solution can be used, but woneben also a variety of other suitable solutions are conceivable.
  • phase transition compensating element 70 which is arranged at the nozzle-distal end of the displacement element 20.
  • Figs. 2 to 4 which is arranged on the cover 56 away from the nozzle, is formed as a diaphragm box, which can act on the valve member 26 via a pull rod 74, which is rigidly connected to the valve member 26.
  • an engagement surface 76 for the introduction of force on the part of the diaphragm 78 or of the phase transition compensation element 70 is provided on the pull rod 74, ie. in the present case by means of a countered ring disk 80.
  • a compression spring 82 acts as a pressure element in order to ensure the uninterrupted contact of the annular disk 80 with the diaphragm socket 70.
  • the membrane 78 Upon freezing the fill medium 72, i. at a liquid to solid phase transition, the membrane 78 bulges outwardly due to the increase in volume of the filling medium 72, i.e. in the direction + A, shown in dashed lines, and acts against the engagement surface 76.
  • the pull rod 74 thus experiences a force in the opening direction + A of the valve 30, which also acts on the axially displaceable pull rod 74 on the valve member 26 and to a lifting of the same from the valve seat 28 leads. Reducing agent can thus escape from icing via the now open valve 30 and relieve the nozzle chamber 34.
  • the active compound (phase transition compensation element / valve member) or the injector 1 can furthermore provide a lever or translation element or a lever mechanism 75, if necessary or if necessary to be able to translate
  • a slotted sheet metal disc which is arranged between the phase transition compensation element 70 and the engagement surface 76 of the pull rod 74, s. Figs. 4a and 4b.
  • the example annular disc 75 may be fixed to the peripheral edge of the phase transition compensating element 70, for example by reshaping, wherein edge-mounted lever arms 77 of the plate 75, which rest on the membrane 78, with free ends at volume expansion of the phase transition compensating element 70 and buckling of the membrane 78 under the provision of a leverage effect (12/11 corresponds to the gear ratio) against the attack surface 76 act.
  • a retaining valve may be provided in a HWL inlet.
  • a suitable internal nozzle shape or lubricious coating e.g. Teflon, contribute.
  • FIG. 1 it may be provided to form the inlet (channel) 36 in such a way that an automatic shut-off of the inlet takes place upon displacement of the displacement element 20 insofar as the lateral surface 24 of the displacement element 20 closes an inlet opening 84 in the injector housing 10.
  • a plurality of sealing elements 86 which are accommodated in recesses on the jacket 24 as ring seals, prevent leakage of the adjacent lateral surfaces 22 and 24. Furthermore, it may be provided, for example Feed port 88 mitverschie walk form with the displacement element 20, for which purpose in the Injektorgeophusewand 10, a corresponding recess 90 is formed, Fig. 4th
  • Fig. 5 shows an injector 1 according to the second embodiment, wherein the displacement element 20 has an approximately cup-shaped base body 50 with a nozzle-remote chamber 52, which - as in the first embodiment of the injector 1 - made of non-magnetic material, in the present case aluminum.
  • an armature chamber 92 is formed, in which the armature 44, which is arranged at the nozzle-distal end of the valve member 26, is received.
  • the armature space 92 communicates via the bore 58 in which the valve member 26 is axially displaceable with the nozzle space 34 at the nozzle-proximal end 14 of the cavity 12.
  • the return spring 46 is also received, i.e., received.
  • the displacement element 20 is urged by means of an elastic element 60 in the form of a helical compression spring, which is trapped at the nozzle-distal end in the injector 10, against a spacer element 64, which as before according to the embodiment of FIGS. 1 to 4 is arranged at the nozzle-side end 14 in the injector housing 10.
  • the elastic element 60 urges against the nozzle-distal end of the displacement element 20, in the present case against a closure plate 98 on the magnetic package or the magnet arrangement 42, which is arranged adjacent to the armature space 92 at the nozzle-distal end thereof.
  • the stroke made possible by the valve member 26 is limited by a stop surface 65 at the nozzle-near end of the main body 50, against which a shoulder surface 66 on the valve member 26 can come into abutment. Obvious, s. Fig. 5, the magnetic package 42 and the magnet assembly, which (s) adjacent to the nozzle distal end of the armature chamber 92 is arranged to this, in this embodiment of the injector 1 via a sealing compensation element 100 of the armature chamber 92 (media) separately.
  • a union nut 102 of the displacement element 20 advantageously serves to secure the magnet arrangement 42 to the base body 50 and at the same time to catch or fix the sealing compensation element 100 between the armature space 92 and the magnet arrangement 42 or the magnet space 104. Due to this installation-friendly design, maintenance intervention on the injector 1 can easily be achieved, for example for the purpose of exchanging the magnet arrangement 42; in addition, the magnet space 104 is protected from the entry of aggressive reducing agent.
  • the compensation element 100 comprises a membrane section in the form of an elastomeric membrane seal 106, which extends radially and peripherally on the base body 50, i. at the open end of the chamber 52, sealingly rests.
  • an elastically expandable portion or element 110 of the compensation element 100 which is formed as a (pleated) bellows.
  • the nozzle-near end, and the diaphragm seal 106 further formed a compensation chamber 112, in which this can submerge when pressurized by the armature space 92 (not shown in Fig. 5).
  • the bellows 110 at the nozzle distal end has been allowed a space for corresponding elastic expansion upon icing, i. in the bore 108.
  • the compensation space 112 is formed as an annular space for an expansion of the elastomer membrane 106 at the nozzle-near end of the magnet arrangement 42, in particular by freeing it in the potting compound of the magnet package 42.
  • the annular space 112 communicates with the environment. so that retraction of the elastomeric membrane 106 when the injector 1 is inoperative is enabled in any event.
  • the nozzle-distal end of the bellows 110 is also spring-loaded (spring 140 with support disk 142), which causes the bellows 110 to perform no movement in an injection operation.
  • the spring 140 allows expansion of the bellows 110 from 1, 5 to 2 times the injection pressure, ie corresponding to the pressure level at icing.
  • FIG. 7 shows a modification of the compensation element 100 such that between the elastomeric bellows 110 and the elastomeric membrane 106, a support ring 144 made of sheet metal is introduced, in particular vulcanized in, is.
  • Fig. 8 illustrates a variant of the injector 1, in which the compensation element 100 comprises a membrane 106, which is manufactured using sheet metal.
  • This compensating element 100 also shown in FIG. 9, has a non-slip and well-sealing elastomer coating in regions 114 of the membrane 106 which are intended to rest, while the sheet-metal diaphragm shafts 116 are exposed.
  • the elastomer bellows 110 is vulcanized onto the membrane sheet.
  • Fig. 10 further shows a variant in which the bellows 110 is omitted. Instead, the membrane 106 is allowed relatively large compensation spaces 112, wherein the membrane 106 is preferably made entirely of elastomer.
  • flux-conducting elements 117 in the form of an intermediate ring 118 made of magnetic material and a magnetic bridge 120 are used. Ventilation holes 122 in the armature plate 44 allow the reduction of the reductant for the operation of the injector 1.
  • a further ventilation bore 146 may be provided in the closure plate 98.
  • the injector 1 has, s. Fig. 5, a number, in particular two, (tubular) ventilation channels 124, 126, which each communicating with these, extending from the armature chamber 92 to the nozzle chamber 34 through the base body 50.
  • at least one ventilation channel 124 with a nozzle-chamber-side opening 128 is guided in the vicinity of the needle seat 28 - ie. such that this end 128 upon opening of the nozzle valve 30 experiences a significant suction effect - while the nozzle space mouth 130 of the further channel 126 is relatively further away from the nozzle seat 28 and experiences no such or a weaker suction effect.
  • reducing agent is conveyed away from the armature space 92 via the ventilation channel 124, but it is tracked via the further ventilation channel 126 from the nozzle space 34 into the armature space 92 to compensate for the generated pressure imbalance.
  • a circulation of the reducing agent is advantageously made possible and undesired aging of reducing agent in the armature space 92 avoided, the same also advantageously cooled in operation.
  • an advancement of the ice upon freezing of the reducing agent from the armature space 92 in the direction of the nozzle space 34 can advantageously take place via the channels 124, 126, whereupon its increasing pressure load can bring about an intended relief by displacement of the displacement element 20.
  • the injector 1 according to FIG. 5 furthermore has leakage lines 132 in order to allow it to be allowed to drip unintentionally into the inner hollow space 12 or into the magnetic space 104.
  • the inlet channel 36 formed at the nozzle-near end 14 and the outlet 134 can be guided to the formation of a swirl flow in the nozzle chamber 34 for improved cooling of the same tangential to this, in particular with parallel, but radially offset arrival and Abströmraumen B and C, Fig. 11th ,
  • Valve member 78 membrane
  • Valve seat 80 annular disc
  • Nozzle valve 82 Pressure spring
  • Anchor (plate) 94 sleeve
  • Cover element 104 magnetic space
  • Ring collar 110 expandable element elastic element 112 compensation space

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)

Abstract

Injektor (1) für Reduktionsmittel, insbesondere für eine Abgasnachbehandlung, weiterhin insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei der Injektor (1) umfasst: - ein Injektorgehäuse (10) mit wenigstens einem Einlasskanal (36) für Reduktionsmittel, welcher in einen Düsenraum (34) des Injektors (1) mündet; - eine Düsenanordnung (16) sowie ein mittels eines Ventilglieds (26) und eines Ventilsitzes (28) gebildetes Düsenventil (30), über welches ein Strömungsweg vom Düsenraum (34) zur Düsenanordnung (16) für ein Ausbringen von Reduktionmittel selektiv freigebbar ist; - eine Ventilbetätigungsbaugruppe (40) zur Axialverschiebung des Ventilglieds (26) in einer Ventilbetätigungsrichtung (A) für ein selektives Freigeben des Strömungswegs; wobei der Injektor (1) weiterhin ein Verschiebeelement (20) aufweist, wobei das Verschiebeelement (20) in der Ventilbetätigungsrichtung (A) verschieblich und durch ein elastisches Element (60) in Ventilschließrichtung (-A) gedrängt in dem Injektorgehäuse (10) derart aufgenommen ist, dass bei einer Verschiebung des Verschiebeelements (20), insbesondere im Zuge eines Einfrierens von Reduktionsmittel, das Düsenraumvolumen variiert wird.

Description

Injektor für Reduktionsmittel
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Injektor für Reduktionsmittel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 , insbesondere für eine Abgasnachbehandlung.
Gattungsgemäße Reduktionsmittelinjektoren sind dazu vorgesehen, Reduktionsmittel, zum Beispiel in Form von wässriger Harnstofflösung (HWL), an einen Abgasstrom zuzuführen, i.e. im Rahmen von Abgasnachbehandlungsvorrichtungen eingesetzt zu werden. Durch das in das Abgas eingedüste Reduktionsmittel können Schadstoffemissionen von Verbrennungskraftmaschinen auf an sich bekannte Weise die Umwelt schonend reduziert werden.
Problematisch im Zusammenhang mit der Verwendung von Reduktionsmitteln ist regelmäßig, dass diese im Injektor einfrieren können und denselben im Zuge der damit einhergehenden Volumenzunahme schädigen. Im Stand der Technik wurden deshalb Mittel vorgeschlagen, um einer derartigen Schädigung vorzubeugen. Die Druckschrift DE 10 2010 045 509 A1 nutzt ein Kompensationselement in der Zuleitung zum Injektor, was jedoch hinsichtlich des zusätzlich benötigten Bauraumes nachteilig ist. Daneben zeigt die Druckschrift DE 10 2009 032 488 A1 einen gattungsgemäßen Injektor für Reduktionsmittel mit einem Düsengehäuse, welches teilweise federelastisch, insbesondere als Faltenbalg ausgebildet ist. Hieraus resultiert jedoch eine in nachteiliger weise verwindbare und somit erhebliche Toleranzen generierende Konstruktion.
Aus der Druckschrift DE 10 2009 032 487 A1 ist weiterhin ein Injektor für Reduktionsmittel bekannt, welcher von einem Druckausgleichsventil in einer Umfangswand des Injektorgehäuses Gebrauch macht. Nachteilig ist hierbei, dass durch diese zusätzliche Öffnung in der Wand des Injektorkörpers eine potentielle Fehlerquelle geschaffen wird.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Injektor bereitzustellen, welcher die Nachteile des Standes der Technik überwindet, hohe funktionale Zuverlässigkeit bei kompaktem Bauraum und effektiven Schutz gegen Schädigung bei Einfrieren des Reduktionsmittels gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Injektor für Reduktionsmittel, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Der Injektor ist insbesondere zur Verwendung mit Reduktionsmittel in Form von Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL) vorgesehen, z.B. AdBlue®, d.h. für eine Abgasnachbehandlung.
Der erfindungsgemäße Injektor umfasst ein Injektorgehäuse mit wenigstens einem Einlass(kanal) für Reduktionsmittel, welcher in einen Düsenraum des Injektors mündet, weiterhin eine Düsenanordnung (mit wenigstens einem Spritzloch) sowie ein mittels eines Ventilglieds und eines Ventilsitzes gebildetes Düsenventil, über welches ein Strömungsweg vom Düsenraum zur Düsenanordnung für ein Ausbringen von Reduktionsmittel selektiv freigebbar ist. Das Ventilglied ist bevorzugt als Ventilnadel- (Düsennadel) oder Ventilkolben ausgebildet, i.e. im Wesentlichen Stab- bzw. stangenförmig.
Der Injektor umfasst zudem eine Ventilbetätigungsbaugruppe zur Axialverschiebung des Ventilglieds in einer Ventilbetätigungsrichtung für ein selektives Freigeben des Strömungswegs, i.e. für ein Ventilöffnen und -schließen. Gekennzeichnet ist der Injektor erfindungsgemäß durch ein Verschiebeelement bzw. einen Verschiebekörper, wobei das Verschiebeelement in der Ventilbetätigungsrichtung verschieblich und durch ein elastisches Element in Ventilschließrichtung gedrängt in dem Injektorgehäuse derart aufgenommen ist, dass bei einer Verschiebung des Verschiebeelements, insbesondere im Zuge eines Einfrierens von Reduktionsmittel, das Düsenraumvolumen variiert, bei einem Einfrieren von Reduktionsmittel im Düsenraum insbesondere vergrößert, wird.
Durch das Verschiebeelement, welches bevorzugt über seine Außenfläche an einer Injektorgehäuse-Innenwand geführt ist, insbesondere gegen diese dichtend, bei einer Anzahl von Ausführungsformen auch verdrehsicher, ist vorteilhaft eine Volumenzunahme des Düsenraums bei einem Einfrieren des Reduktionsmittels ermöglicht, d.h. durch (Axial-)Verschiebung des Verschiebeelements, wodurch Beschädigungen am Injektor aufgrund von Vereisung wirksam vorgebeugt werden kann. Gleichzeitig wird ein robuster, zuverlässiger und toleranzarmer Reduktionsmittelinjektor bereitgestellt.
Zur Abdichtung gegen die Innenwand des Injektorgehäuses sind bevorzugt (Ring-) Dichtelemente in die Mantelfläche des Verschiebeelements eingebracht, insbesondere an einem düsennahen Ende.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist an dem Verschiebeelement insbesondere die Ventilbetätigungsbaugruppe aufgenommen, weiterhin bevorzugt auch das Ventilglied. Hierdurch kann der Injektor besonders bauraumsparend ausgebildet werden, insoweit als das Verschiebeelement gleichzeitig als Komponententräger für eine Vielzahl von Komponenten des Injektors wirkt. Das Ventilglied kann bevorzugt in einer Führung am Verschiebeelement geführt am Verschiebeelement aufgenommen sein.
Eine am Verschiebeelement aufgenommene Ventilbetätigungsbaugruppe kann insbesondere eine Aktuatorik umfassen, bevorzugt mit einem Solenoiden bzw. einer (Elektro-)Magnetanordnung und einem Anker, welch letzterer insbesondere am Ventilglied angeordnet sein kann. Über den Anker kann die Magnetanordnung bei einer Bestromung mit dem Ventilglied zu dessen Anheben bzw. zu einem Ventilöffnen magnetisch zusammenwirken (magnetaktuatorbetä- tigtes Ventil). Am Verschiebeelement ist bei bevorzugten Ausführungsformen auch ein elastisches Rückstellelement der Ventilbetätigungsbaugruppe (bzw. Aktuatorik) für das Ventilglied angelagert bzw. aufgenommen, insbesondere in Form einer Schraubendruckfeder (Düsenfeder), welches eine Kraft in Schließrichtung auf das Ventilglied ausübt, d.h. für ein Ventilschließen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird es weiterhin bevorzugt, dass das Verschiebeelement mittels des elastischen Elements, insbesondere in Form einer Schraubendruckfeder, gegen ein düsenseitiges Distanzelement im Injektorgehäuse gedrängt ist. Das als Anschlag wirkende Distanzelement wird bevorzugt durch einen in das Injektorgehäuse düsenendseitig eingebrachten Distanz- bzw. Einstellring gebildet. Durch Auswahl eines - hinsichtlich seiner axialen Erstreckung bzw. Bauhöhe - geeignet ausgebildeten Distanzelements kann vorteilhaft einfach der dem Ventilglied ermöglichte Ventilhub eingestellt werden, insoweit als ein durch das Verschiebeelement gebildeter Hubanschlag für das Ventilglied in seiner Entfernung zum düsennahen Ende variiert werden kann.
Bei einer ersten bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung des Verschiebeelements bzw. des Injektors, weist das Verschiebeelement einen im Querschnitt im Wesentlichen H-förmigen Grundkörper mit insbesondere im Wesentlichen zylindrischer Mantelfläche auf. Die H-Form, bei welcher sich die Schenkel axial erstrecken, ermöglicht die Bereitstellung einer ersten, düsenferneren und einer zweiten, düsennäheren Kammer zur Aufnahme bzw. Anlagerung der Ventilbetätigungsbaugruppe und deren Abdichtung auf einfache Weise.
Die erste, düsenferne Kammer kann am Grundkörper zur Aufnahme der Magnetanordnung samt dem damit zusammenwirkenden Anker bereitgestellt sein, während die zweite, düsennahe Kammer zur Aufnahme des elastischen Rückstellelements dient. Bei dieser Ausgestaltung erstreckt sich das Ventilglied bevorzugt von der ersten Kammer in die zweite Kammer, d.h. durch den
Quersteg des H-Profils hindurch, wobei das Ventilglied den düsenfernen Anker mit dem düsennahen Verschlusskopf (starr) verbindet. Das elastische Rückstellelement kann hierbei zwischen dem Verschlusskopf des Ventilglieds und dem Verschiebeelement gefangen sein.
Zur Abdichtung an dem Ventilglied und der Umfangswand der ersten Kammer (gegenüber einem Anker- und Magnetraum in der ersten Kammer) kann eine Membrandichtung vorgesehen sein, welche radial vom Ventilglied an die Kammerwand geführt ist, insbesondere zwischen dem düsenfernen Ende der Führung des Ventilglieds und einem düsennahen Endabschnitt des Ankers angeordnet ist. Die Membrandichtung ermöglicht eine Ausdehnung bei Eisbildung (Einfrieren von über die Führung des Ventilglieds in die erste Kammer eingetretenem Reduktionsmittel) und somit ein„Trockenlegen" des Magnet- und Ankerraums (in der ersten Kammer). Hierdurch wird die Magnetanordnung und der Anker vor dem aggressivem Reduktionsmittel geschützt.
Um die Magnetanordnung in der ersten Kammer insbesondere vorteilhaft unaufwändig zu haltern und gleichzeitig die Kammer endseitig mediendicht auszuführen, kann am düsenfernen Ende des Grundkörpers ein Deckelelement montiert sein, welches die Magnetanordnung bevorzugt auch trägt.
Die zweite Kammer am Verschiebeelement ist bevorzugt zur Düse hin geöffnet, wobei die zweite Kammer insbesondere auch ein Düsenraumvolumen bereitstellt bzw. bildet. Eine Innenseite der zweiten Kammer kann daneben einen Hubanschlag für das Ventilglied bilden.
Insbesondere um die Ausdehnung des Eises bei Einfrieren des Reduktionsmittels in axialer bzw. Längsrichtung zu steuern, ist vorgesehen, den Düsenraum mittels des Verschiebeelements, insbesondere der zweiten Kammer, dergestalt auszubilden, dass eine Ausdehnung des Eises in Öffnungsrichtung des Düsenventils kanalisiert wird. Hierzu kann sich zum Beispiel der Querschnitt der zweiten Kammer vom düsennahen Ende hin zum Quersteg des H- Profils verjüngen, zum Beispiel kegel- oder kegelstumpfförmigen Querschnitt aufweisen.
Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Reduktionsmittelinjektors gemäß vorstehend beschriebener erster Ausgestaltung weist der Injektor weiterhin wenigstens ein Phasenübergangs-Ausgleichselement auf, mittels welchem bei einem Phasenübergang von flüssig nach fest an demselben, insbesondere im Zuge eines Einfrierens, eine Kraft in Öffnungsrichtung auf das Ventilglied ausgeübt wird, insbesondere der Strömungsweg vom Düsenraum zur Düsenanordnung freigegeben wird. Das Phasenübergangs- Ausgleichselement ist hierzu insbesondere mit dem Ventilglied geeignet wirkverbunden, z.B. über eine Zugstange. Vorgeschlagen wird, dass das Phasen- übergangs-Ausgleichselement eine Flüssigkeit bzw. ein Befüllmedium enthält, deren bzw. dessen Phasenübergang von flüssig nach fest sich bei einem Ein- frieren vor dem Phasenübergang des mit dem Injektor verwendeten Reduktionsmittels vollzieht, i.e. zeitlich zuerst.
Insbesondere wenn das Befüllmedium des Phasenübergangs-Ausgleichs- element derart gewählt ist, dass der Phasenübergang des Phasenübergangs- Ausgleichselements bei einem Einfrieren bei einer ersten Temperatur erfolgt und der Phasenübergang des Reduktionsmittels bei einem Einfrieren bei einer zweiten, gegenüber der ersten Temperatur tieferen Temperatur, wobei die Erstarrungstemperaturdifferenz zwischen der ersten und zweiten Temperatur bevorzugt im Bereich von 1 bis 3 Grad Celsius liegt, kann gewährleistet werden, dass der vorgesehene Betriebsbereich des Injektors mit dem vorgesehenen Reduktionsmittel nahezu uneingeschränkt zur Verfügung steht. Als Befüllmedium kann z.B. Wasser gewählt werden, insbesondere z.B. eine Wasser- Frostschutz-Mischung, Salzwasser, o.ä. Beispielsweise kann mittels Auswahl einer geeigneten Befüllflüssigkeit der Gefrierpunkt auf -10°C eingestellt werden, d.h. z.B. auf ein Grad Celsius oberhalb des Gefrierpunkts von HWL.
Das Phasenübergangs-Ausgleichselement kann als Membrandose bereitgestellt sein, z.B. als ein- oder zweifach wirkende, medienbefüllte Membrandose, und hat allgemein zur Aufgabe, das Ventilglied bei Einfrieren des Injektors aus dem Ventilsitz anzuheben, i.e. das Düsenventil zu öffnen. Hierdurch kann der Düsenraum vorteilhaft druckentlastet werden, so dass das noch flüssige Reduktionsmittel vor dem Einfrieren heraus tropfen kann, i.e. über die Düsenanordnung austreten kann. Somit ist vorteilhaft ein eigens am Injektor neben dem Düsenventil bereitgestelltes Druckausgleichsventil entbehrlich.
Bevorzugt ist das Phasenübergangs-Ausgleichselement (samt dessen Wirkverbundkomponenten) am Verschiebeelement angeordnet bzw. angelagert, insbesondere an dessen düsenfernen Ende, wobei es insbesondere mit diesem zusammen axialverschieblich ist. Hierbei kann das Phasenübergangs- Ausgleichselement über eine (axial verschiebliche) Zugstange auf das Ventilglied wirken. Die Zugstange kann an dem Ventilglied verschraubt oder anderweit befestigt sein. Das Phasenübergangs-Ausgleichselement kann weiterhin ermöglichen, das Ventilglied bei einem Einfrieren des Injektors in einen Anschlag zu ziehen, z.B. gegen das Verschiebeelement, s.o., so dass eine Abdichtung des Düsenraumes gegenüber einer Führung für das Ventilglied gewährleistet ist, d.h. derart, dass ein Eindringen gefrierenden Reduktionsmittels in Hohlräume am Verschiebeelement weitgehend vermieden ist.
Insbesondere ein Injektor, welcher neben einem wie oben erläuterten Verschiebeelement gemäß der ersten Ausgestaltung weiterhin ein Phasenüber- gangs-Ausgleichselement aufweist, ist zu einer mehrstufigen Druckentlastung des Düsenraumes in der Lage. In einer ersten Stufe, kann z.B. das Ventilglied über das Phasenübergangs-Ausgleichselement angehoben werden, so dass das Düsenventil öffnet, z.B. um 0,5 mm bis 1 mm. Bei weiterem Einfrieren kann nachfolgend das Verschiebeelement zusätzlich benötigtes Ausgleichsvolumen im Zuge einer Verschiebung bereitstellen.
Bei zweiten bevorzugten Ausgestaltungen des Injektors ist am Verschiebeelement ein Ankerraum der Ventilbetätigungsbaugruppe gebildet, wobei der Ankerraum von einem angrenzenden Magnetraum der Ventilbetätigungsbaugruppe, insbesondere am düsenfernen Ende des Ankerraums, mittels eines Kompensationselements (zum Ausgleich von Vereisungsdruck) getrennt, insbesondere dagegen auch abgedichtet ist. Hierbei ist vorgesehen, dass der Ankerraum über eine im Verschiebeelement gebildete (Axial-)Führung für das Ventilglied mit dem Düsenraum kommuniziert.
Bei dieser Ausgestaltung des Injektors ist vorteilhaft ermöglicht, einerseits den Magnetraum und somit die darin aufgenommene Magnetanordnung„trockenzulegen" und somit zu schützen und andererseits, im Ankerraum einfrierendem Reduktionsmittel eine Volumenvergrößerung zu ermöglichen. Insbesondere ist hierbei eine vorteilhaft einfache Montage erzielbar. Z.B. kann die Magnetanordnung am düsenfernen Ende des mit dem Kompensationselement versehenen bzw. abgedichteten Ankerraums mittels eines Überwurfelements, z.B. einer Überwurfmutter am Grundkörper des Verschiebeelements unaufwän- dig befestigt werden. Bevorzugt umfasst das Kompensationselement eine Membran(dichtung), welche zur Anordnung zwischen dem Anker- und dem Magnetraum vorgesehen ist (erstes Dehnelement). Die Membrandichtung bzw. das Kompensationselement kann eine Elastomerdichtung sein, welche(s) am düsennahen Ende der Magnetanordnung angeordnet ist. Bevorzugt ist für deren Ausdehnung, i.e. im Zuge einer Vereisung im Ankerraum, ein Kompensationsraum, insbesondere Ringraum, am benachbarten Ende der Magnetanordnung gebildet, in welchen hinein diese tauchen kann. Alternativ kann ein entsprechender Spaltabstand zwischen dem Kompensationselement bzw. der Membran und der Magnetanordnung vorgesehen sein, wobei angestrebt wird, die Membrandichtung möglichst dünn (scheibenförmig) zu gestalten.
Bevorzugte Ausführungsformen des Injektors bzw. des Kompensationselements sehen neben der Membran ein expandierbares Element vor (zweites Dehnelement). Das expandierbare Element kann durch einen (Falten-)Balg gebildet sein, welcher bevorzugt einen zentralen Abschnitt des Kompensationselements bildet, sich insbesondere axial von der (sich radial erstreckenden) Membrandichtung (hin zu dem düsenfernen Ende des Injektors) wegerstreckt. Der Balg kann wie die Membran aus Elastomer(material) gefertigt sein, insbesondere das Kompensationspotential vorteilhaft vergrößern. Der Balg kann über ein offenes Ende mit dem Ankerraum kommunizieren.
Bevorzugt erstreckt sich das elastisch expandierbare Element vom düsennahen Ende des Magnetraums zwischen bzw. in die Magnetanordnung, z.B. in einen Eisenkern und/oder z.B. Vergussmasse derselben hinein, insbesondere in einen Kompensationsraum, z.B. eine (Öffnungs)Bohrung, bevorzugt hin zu einem düsenfernen Ende des Magnetraums. Somit kann das expandierbare Element vorteilhaft raumsparend innerhalb der Magnetanordnung aufgenommen bzw. angeordnet werden.
Das elastisch expandierbare Element kann hierbei in Richtung zur Düsenanordnung federbelastet sein, bevorzugt insbesondere derart, dass eine Expansion desselben erst nach Überschreiten eines Druckschwellwerts am Ankerraum oberhalb eines Betriebsdrucks des Injektors ermöglicht ist. Hierdurch wird vermieden, dass das expandierbare Element bei anliegendem Einspritzdruck stets eine Bewegung ausführt, i.e. dessen Lebensdauer verlängern. Als Druckschwellwert kann ein Druckniveau entsprechend dem 1 ,5- bis 2- fachen Einspritzdruck vorgesehen sein.
Allgemein ist für das Kompensationselement neben der Verwendung von Elastomer auch die Verwendung von Metall, insbesondere von Blechabschnitten, vorgesehen. Z.B. kann in einen Elastomerkörper ein Stützring aus Blech einvulkanisiert sein, z.B. auch eine Blechmembran mit Elastomerüberzug vorgesehen sein.
Bei der zweiten Ausgestaltung des Injektors ist weiterhin vorgesehen, Ventilationskanäle im Verschiebeelement, insbesondere dessen Grundkörper zu bilden, welche eine Zirkulation des Reduktionsmittels zwischen Ankerraum und Düsenraum ermöglichen, i.e. sowohl je mit dem Anker- als auch dem Düsenraum kommunizieren.
Insbesondere sind die Ventilationskanäle bevorzugt derart ausgebildet, dass bei Öffnung des Düsenventils ein Druckungleichgewicht zwischen Mündungen derselben, insbesondere am Ankerraum erzeugt wird. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, dass ein Ventilationskanal, welcher mit dem Anker- und dem Düsenraum kommuniziert, mit einer Düsenraum-Mündung in die Nähe der Düsenanordnung geführt ist (hohe Sogwirkung seitens der Düsenanordnung bei Öffnung des Düsenventils), während ein weiterer Ventilationskanal, welcher mit dem Anker- und dem Düsenraum kommuniziert, mit einer entsprechenden Düsenraum-Mündung von der Düsenanordnung relativ weiter entfernt ist (geringe Sogwirkung seitens der Düsenanordnung).
Die Verwendung derartiger Ventilationskanäle, z.B. gebildet mittels wenigstens zweier Röhrchen, ermöglicht weiterhin vorteilhaft, dass der Injektor lageunabhängig arbeiten kann. Friert der Injektor vom düsenfernen zum düsennahen Ende hin ein, kann das sich bildende Eis einen Teil des zu verdrängenden Reduktionsmittels durch die Ventilationskanäle in den Düsenraum drücken. Bei zunehmendem Eisdruck kann das Verschiebeelement nunmehr durch seine Verschiebung eine Kompensation ermöglichen.
Ein Verschiebeelement gemäß der zweiten Ausgestaltung des Injektors kann einen Grundkörper aufweisen, dessen Form sowohl die Führung an der Innenfläche des Injektorgehäuses ermöglicht als auch die Ausbildung des Ankerraums an einem düsenfernen Ende desselben. Des Weiteren umfasst das Verschiebeelement bzw. dessen Grundkörper bevorzugt eine Axialführung, insbesondere Bohrung, zur Aufnahme der Düsennadel und der Düsenfeder bzw. des Rückstellelements. Das Rückstellelement kann an einem düsenfernen Ende der Führung mittels einer Hülse (verpresst, verschraubt, o.ä.) in der Führung gefangen sein.
Allgemein ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, das das elastische Element, insbesondere in Form einer Schraubendruckfeder, gegen ein düsenfernes Ende des Verschiebeelements wirkt. Bei den ersten Ausgestaltungen des Injektors kann das elastische Element einerseits gegen ein Gehäuseelement am Injektorgehäuse abgestützt sein, d.h. an dessen düsenfernem Ende, andererseits gegen ein Deckelelement am Verschiebeelement gedrängt sein.
Bei den zweiten Ausgestaltungen des Injektors kann vorgesehen sein, dass das elastische Element einerseits wie vor gegen ein Gehäuseelement am Injektorgehäuse abgestützt ist, d.h. an dessen düsenfernem Ende, andererseits gegen ein Verschlusselement am Verschiebeelement, z.B. an der Magnetanordnung oder gegen deren Verspannelement (Überwurfmutter).
Über das - so gefangene - elastische Element wird bevorzugt eine Kraft auf das Verschiebeelement in Ventilschließrichtung ausübt, welche größer ist als eine vorbestimmte maximale Betriebsdruckkraft auf das Verschiebeelement in Ventilöffnungsrichtung, entsprechend einem Druckniveau um das ca. 1 ,5- bis 2-fache höher als Einspritzdruck. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Verschiebeelement nicht auf unbeabsichtigte Weise während eines Injektorbetriebes bzw. bei anliegendem Betriebsdruck verschoben wird, das heißt eine Verschiebung nur bei Einfrieren des Injektors, einhergehend mit höheren Druckniveaus als dem Betriebsdruck, stattfinden kann.
Bei dem Injektor, insbesondere der zweiten Ausgestaltung, kann vorgesehen sein, Reduktionsmittel über einen Einlasskanal zum Düse(ring)raum tangential einströmen und über einen Auslasskanal vom Düsen(ring)raum tangential ausströmen zu lassen. Eine hierbei erzeugte Drallströmung ermöglicht eine gute Kühlung im Betrieb durch das durchströmende Fluid. Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, einen Einlasskanal (und einen Auslasskanal) je am düsennahen Ende des Injektors zu bilden. Derart kann ein Injektor über einen Einsteckplatz in einer Aufnahmeplatte zusammen mit weiteren Injektoren insbesondere leitungslos bzw. schlauchlos mit Reduktionsmittel versorgt werden, insbesondere in Reihenschaltung mit mehreren Injektoren.
Weiterhin ist allgemein vorgesehen, den Grundkörper aus nicht magnetischem Material zu fertigen, z.B. aus Aluminium oder Legierungen daraus.
Der Injektor kann mit einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung verwendet werden, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, einem Schiff oder einem Nutzkraftwagen. Eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung kann neben dem Injektor weiterhin eine Förderpumpe aufweisen, welche Reduktionsmittel, insbesondere HWL über eine Leitung zu dem Injektorein lass fördert, bevorzugt aus einem Reduktionsmittelbehälter der Abgasnachbehandlungsvorrichtung. Über eine elektrische Ansteuerung der Ventilbetätigungsbaugruppe, insbesondere der Magnetanordnung des Injektors, kann das Düsenventil selektiv betätigt und Reduktionsmittel bedarfsgerecht in einen Abgastrakt eingedüst werden, z.B. stromaufwärts eines Katalysators.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 exemplarisch und schematisch eine Schnittansicht eines Injektors mit einem Verschiebeelement gemäß einer ersten möglichen Ausgestaltung;
Figs. 2 bis 4 exemplarisch und schematisch je eine Schnittansicht von Ausführungsformen eines Injektors gemäß der ersten Ausgestaltung und weiterhin je einem Phasenübergangs-Ausgleichselement;
Fig. 4a exemplarisch ein Hebelelement am Phasenübergangs- Ausgleichselement zur Bildung eines Wirkverbundes;
Fig. 4b exemplarisch und schematisch das Hebelelement von Fig. 4a in der Draufsicht;
Fig. 5 exemplarisch und schematisch eine Schnittansicht eines Injektors mit einem Verschiebeelement gemäß einer zweiten Ausgestaltung des Injektors;
Figs. 6 bis 10 exemplarisch und schematisch je Details möglicher Ausführungsformen eines Injektors gemäß der zweiten Ausgestaltung; und
Fig. 11 exemplarisch und schematisch eine Darstellung der Durchströmung des Düsenraums eines Injektors bei tangentialer An-/Abströmung.
In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.
Die Figs. 1 bis 4 sowie Fig. 5 zeigen je einen Injektor 1 für Reduktionsmittel zur Verwendung mit einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung, insbesondere in einem Kraftfahrzeug. Der Reduktionsmittelinjektor 1 weist ein Injektorgehäuse 10 auf, welches einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Innenraum 12 definiert, in Fig. 5 mit gestuftem Profil. An einem ersten Ende 14 des Gehäuses 10 ist eine Düsenanordnung 16 des Injektors 1 gebildet, über welche das Ausbringen von Reduktionsmittel, insbesondere in Form von Harnstoff-Wasser- Lösung (HWL) ermöglicht ist.
Im Innenraum 12 des Injektors 1 ist ein verschiebbarer Körper bzw. Verschiebeelement 20 angeordnet, welches in einer axialen Verschieberichtung A relativ zu dem Injektorgehäuse 10 verschieblich ist. Ersichtlich ist das Verschiebeelement 20 hierbei an der Innenmantelfläche 22 des Injektorgehäuses 10 mittels korrespondierenden Mantelflächenquerschnitts seines Außenmantels 24 axialverschieblich geführt. An dem Verschiebeelement 20 ist ein Ventilglied 26 in einer Betätigungsrichtung, welche mit der axialen Verschiebungsrichtung A des Verschiebeelements A korrespondiert, axialverschieblich geführt aufgenommen. Das Ventilglied 26 wirkt mit einem am ersten Ende 14 gebildeten Ventilsitz 28 zur Bildung eines Düsenventils 30 des Injektors 1 zusammen, d.h. über einen Verschlusskopf 32.
Über das Düsenventil 30 kann der Düsenraum 34, welcher über einen Reduktionsmittel-Einlasskanal 36 des Injektors 1 anströmbar ist, bei Öffnung entlastet werden.
Um das Düsenventil 30 mittels des Ventilglieds 26 selektiv öffnen bzw. schließen zu können, i.e. einen Strömungsweg vom Düsenraum 34 zu der Düsenanordnung 16 selektiv freigeben zu können, weist der Injektor 1 weiterhin eine Ventilbetätigungsbaugruppe 40 auf, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft bauraumgünstig an dem Verschiebeelement 20 aufgenommen ist, d.h. das Verschiebeelement 20 ist ein Komponententräger für die bzw. der Ventilbetätigungsbaugruppe (und das Ventilglied 26). Die Ventilbetätigungsbaugruppe 40 umfasst einen Solenoiden bzw. eine Magnetanordnung 42, einen Anker 44, welcher am düsenfernen Ende des Ventilglieds 26 angeordnet ist und weiterhin eine Rückstellfeder 46.
Eine einfache und bauraumsparende Aufnahme der Ventilbetätigungsbaugruppe 40 (und des Ventilglieds 26) wird bei dem Injektor gemäß der Figs. 1 bis 4, i.e. gemäß der ersten Ausgestaltung, insbesondere dadurch erreicht, dass das Verschiebeelement 20 mittels eines Grundkörpers 50 gebildet ist, welcher im Wesentlichen H-förmigen Querschnitt aufweist, z. B. Fig. 1. Durch die Ausgestaltung mit H-förmigem Querschnitt werden an dem Grundkörper 50 eine erste 52 und eine zweite 54 Kammer abgeteilt, welche zur Anordnung bzw. Aufnahme der Komponenten der Ventilbetätigungsbaugruppe 40 zur Verfügung stehen. In der düsenfernen ersten Kammer 52 sind neben dem Anker 44 das Magnetpaket 42 aufgenommen, i.e. an einem Deckelelement 56 des Verschiebeelements 20, welches endseitig mit dem Grundkörper 50 verschraubt ist. Durch das Deckelelement 56 ist weiterhin eine Versorgungsleitung 57 für eine Bestromung des Magnetpakets 42 geführt.
In der düsennahen zweiten Kammer 54, welche ein Düsenraumvolumen 34 darstellt, ist die Rückstellfeder bzw. Düsenfeder 46 aufgenommen. Ersichtlich weist die zweite Kammer 54 sich in Richtung vom düsennahen zum düsenfernen Ende verjüngenden Querschnitt auf, welcher im Falle einer Vereisung von Reduktionsmittel die Ausdehnung des Eises in Verschiebungsrichtung A kanalisiert, um eine Verschiebung des Verschiebeelements 20 einhergehend mit einer Druckentlastung des Düsenraumes 34 zuverlässig bewirken zu können.
Sich weiterhin in einer Axialbohrung bzw. Führung 58 von der ersten 52 in die zweite 54 Kammer erstreckend ist das Ventilglied 26 am Grundkörper 50 geführt aufgenommen. Das Ventilglied 26 weist hierbei am düsenfernen Ende den Anker 44 auf, am düsennahen Ende einen Ringbund 59, mittels welchem die Rückstellfeder 46 in der zweiten Kammer 54 gefangen ist. Über den Anker 44 kann das Ventilglied 26 für ein Öffnen des Ventils 30 bei Bestromung des Magneten 42 magnetisch angehoben werden, über die Rückstellfeder 46, welche das Ventilglied 26 mit einer Kraft in Ventilschließrichtung -A beaufschlagt, für ein Ventilschließen zurückbewegt werden.
Das Verschiebeelement 20 wird mittels eines elastischen Elements 60 in Form einer Schraubendruckfeder, welches anderends gegen einen Gehäu- se(schraub)einsatz 62 des Injektorgehäuses 10, z.B. auch ein Deckelelement 63, abgestützt ist, gegen ein Distanzelement 64 gedrängt, welches an dem düsenseitigen Ende 14 im Injektorgehäuse 10 angeordnet ist. Hierbei übersteigt die von dem Druckfederelement 60 erzeugte Druckkraft in Ventilschließrichtung -A, welche auf das Verschiebeelement 20 wirkt, die maximal vorgesehene Betriebsdruckkraft, welche in Ventilöffnungsrichtung +A auf das Verschiebe- element 20 wirken kann. Derart ist einerseits sichergestellt, dass das Verschiebeelement 20 während des Betriebs des Injektors 1 nicht unbeabsichtigt verschoben wird, während andererseits gewährleistet wird, dass ein den Betriebsdruck übersteigender Vereisungsdruck vorteilhaft zu einer beabsichtigten Verschiebung des Verschiebeelements 20 führt (in Öffnungsrichtung +A).
Daneben kann über gezielte Auswahl des Distanzelements 64 auf einfache Weise der Hub eingestellt werden, welcher dem Ventilglied 26 im Betrieb ermöglicht ist. Der ermöglichte Hub wird begrenzt durch eine Anschlagfläche 65 in der zweiten Kammer 54, gegen welche eine Schulterfläche 66 am Ventilglied 26 zur Anlage gelangen kann.
Zur Abdichtung an dem Ventilglied 26 und der Kammerwand der ersten Kammer 52 gegenüber dem Anker- und Magnetraum, i.e. gegen etwaig über die Führung 58 eintretendes Reduktionsmittel, weist der Injektor 1 weiterhin eine Membrandichtung 68 auf, welche sich radial um das Ventilglied 26 bis zur Umfangswand der ersten Kammer 52 erstreckt, s.a. Figs. 1 bis 4.
Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Injektors 1 gemäß der ersten Ausgestaltung, nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 4b näher erläutert, weist der Injektor 1 weiterhin wenigstens ein Phasenübergangs- Ausgleichselement 70 auf, welches insbesondere mit dem Ventilglied 26 wirkverbunden ist, und mittels welchem ein selbsttägiges Öffnen des Düsenventils 30 bei Einfrieren bzw. Vereisung des Injektors 1 und somit eine Entlastung des Düsenraumes 34 bewirkt werden kann, insbesondere bevor / unmittelbar bevor Reduktionsmittel im Injektor 1 einfriert. Das Entlasten des Düsenraumes 34 via das Phasenübergangs-Ausgleichselement 70 kann hierbei vorteilhaft unabhängig von einer Entlastung des Düsenraumes 34 via das Verschiebeelement 20 erfolgen, d.h. zusätzlich dazu oder z.B. anstelle einer solchen.
Das Phasenübergangs-Ausgleichselement 70 inbegreift ein Befüllmedium 72 bzw. eine Flüssigkeit, welche im Zuge eines Einfrierens einen Phasenübergang von flüssig nach fest vollzieht, wobei die Flüssigkeit derart gewählt ist, dass deren Phasenübergang bei einer geringfügig höheren Temperatur, i.e. vorliegend z.B. -10°C, als jener, z.B. -11°C, eines korrespondierenden Phasen- Übergangs des Reduktionsmittels stattfindet. Derart wird der mögliche Betriebsbereich des Injektors 1 nicht unnötig eingeschränkt. Als Flüssigkeit kann beispielsweise eine Salz-Wasser-Lösung oder eine Wasser-Frostschutz-Lösung dienen, woneben jedoch auch eine Vielzahl weiterer geeigneter Lösungen denkbar sind.
Nachfolgend wird insbesondere die Wirkverbindung des Phasenüber- gangs-Ausgleichselements 70 mit dem Ventilglied 26 geschildert: Das am düsenfernen Ende des Verschiebeelements 20 angeordnete Phasenüber- gangs-Ausgleichselement 70, s. Figs. 2 bis 4, welches düsenabgewandt an dem Deckel 56 angeordnet ist, ist als Membrandose gebildet, welche über eine Zugstange 74, welche mit dem Ventilglied 26 starr verbunden ist, auf das Ventilglied 26 wirken kann. Hierzu ist an der Zugstange 74 eine Angriffsfläche 76 für die Krafteinleitung seitens der Membran 78 bzw. des Phasenübergangs- Ausgleichselements 70 bereitgestellt, i.e. vorliegend mittels einer gekonterten Ringscheibe 80. Eine Druckfeder 82 wirkt als Andruckelement, um die ununterbrochene Anlage der Ringscheibe 80 an der Membrandose 70 zu gewährleisten.
Bei einem Einfrieren des Befüllmediums 72, i.e. bei einem Phasenübergang von flüssig nach fest, wölbt sich die Membran 78 aufgrund der Volumenvergrößerung des Befüllmediums 72 nach außen, i.e. in der Richtung +A, gestrichelt dargestellt, und wirkt hierbei gegen die Angriffsfläche 76. Die Zugstange 74 erfährt somit eine Kraft in Öffnungsrichtung +A des Ventils 30, welche über die axial verschiebliche Zugstange 74 auch auf das Ventilglied 26 wirkt und zu einem Abheben desselben vom Ventilsitz 28 führt. Über das nunmehr geöffnete Ventil 30 kann Reduktionsmittel somit vor Vereisung austreten und hierbei den Düsenraum 34 entlasten.
Vorteilhaft ist hierbei, dass bei einem Anheben des Ventilglieds 26 über das Phasenübergangs-Ausgleichselement 70 das Ventilglied 26 auch gegen die Anschlagsfläche 65 gedrängt wird, so dass das Eindringen von vereisendem Reduktionsmittel in die Führung 58 oder die erste Kammer 52 vermieden wird. Um den durch das Phasenübergangs-Ausgleichselement 70 bewirkten Hub ggf. oder nötigenfalls übersetzen zu können, insbesondere vergrößern zu können, kann der Wirkverbund (Phasenübergangs-Ausgleichselement/Ventil- glied) bzw. der Injektor 1 im Rahmen der vorliegenden Erfindung ferner ein Hebel- bzw. Übersetzungselement bzw. einen Hebelmechanismus 75 vorsehen, z.B. eine geschlitzte Blechscheibe, welche zwischen dem Phasenüber- gangs-Ausgleichselement 70 und der Angriffsfläche 76 der Zugstange 74 angeordnet ist, s. Figs. 4a und 4b. Die z.B. ringförmige Blechscheibe 75 kann randseitig am Phasenübergangs-Ausgleichselement 70 befestigt sein, z.B. durch Umformen, wobei randseitig befestigte Hebelarme 77 der Blechscheibe 75, welche auf der Membran 78 aufliegen, mit freien Enden bei Volumenausdehnung des Phasenübergangs-Ausgleichselements 70 bzw. Wölbung der Membran 78 unter Bereitstellung einer Hebelwirkung (12/11 entspricht dem Übersetzungsverhältnis) gegen die Angriffsfläche 76 wirken.
Um auch ein Nachströmen von Reduktionsmittel über den Einlass 36 bei Entlastung des Düsenraums 34 zu unterbinden, kann die Verwendung eines Rückhalteventils in einem HWL-Zulauf vorgesehen sein. Zur Erhöhung einer Kapillarwirkung an der Düsenanordnung 16 kann eine geeignete Düseninnen- form oder eine Gleitbeschichtung, z.B. Teflon, beitragen.
Nachfolgend wird noch kursorisch auf unterschiedliche Möglichkeiten zur Ausbildung des Injektoreinlasses 36 eingegangen. Gemäß Figs. 1 und 2 kann vorgesehen sein, das Reduktionsmittel über einen Einlasskanal 36 am düsen- seitigen Ende 14 des Injektorgehäuses 10 in den Düsenraum 34 einzubringen, i.e. im Bereich des (hierfür durchbrochenen) Distanzstücks 64. Dies stellt eine vorteilhaft unaufwändige Lösung dar, welche zur Vermeidung von Nachströmen ein Rückhalteventil vorsehen kann. Gemäß Fig. 3 kann vorgesehen sein, den Einlass(kanal) 36 derart zu bilden, dass ein automatisches Absperren des Zulaufs bei Verschieben des Verschiebeelements 20 erfolgt, insoweit als die Mantelfläche 24 des Verschiebeelements 20 hierbei eine Einlassöffnung 84 im Injektorgehäuse 10 verschließt. Eine Mehrzahl von Dichtelementen 86, welche in Vertiefungen auf dem Mantel 24 als Ringdichtungen ausgeführt aufgenommen sind, verhindert hierbei den Austritt von Leckage an den aneinander grenzenden Mantelflächen 22 und 24. Weiterhin kann z.B. vorgesehen sein, einen Zulaufanschluss 88 mit dem Verschiebeelement 20 mitverschieblich auszubilden, wozu in der Injektorgehäusewand 10 eine korrespondierende Aussparung 90 gebildet ist, Fig. 4.
Fig. 5 zeigt einen Injektor 1 gemäß der zweiten Ausgestaltung, wobei das Verschiebeelement 20 einen annähernd pokalförmigen Grundkörper 50 mit einer düsenfernen Kammer 52 aufweist, welcher - wie bei der ersten Ausgestaltung des Injektors 1 - aus nichtmagnetischem Material, vorliegend Aluminium gefertigt ist. Mittels der Kammer 52 wird ein Ankerraum 92 gebildet, in welchem der Anker 44, welcher am düsenfernen Ende des Ventilglieds 26 angeordnet ist, aufgenommen ist. Der Ankerraum 92 kommuniziert über die Bohrung bzw. Führung 58, in welcher das Ventilglied 26 axialverschieblich geführt ist, mit dem Düsenraum 34 am düsennahen Ende 14 des Hohlraums 12. In der Bohrung 58 ist weiterhin die Rückstellfeder 46 aufgenommen, i.e. zwischen einer im Grundkörper 50 eingepressten Hülse 94 und einer Schulterfläche 96 am Ventilglied 26 gefangen. An der Basis der Pokalform wird der Grundkörper 50 über seine Außenmantelfläche 24 an der Innenmantelfläche 22 des Injektorgehäuses 10 geführt.
Das Verschiebeelement 20 wird mittels eines elastischen Elements 60 in Form einer Schraubendruckfeder, welches am düsenfernen Ende im Injektorgehäuse 10 gefangen ist, gegen ein Distanzelement 64 gedrängt, welches wie vor gemäß der Ausgestaltung nach Figs. 1 bis 4 an dem düsenseitigen Ende 14 im Injektorgehäuse 10 angeordnet ist. Das elastische Element 60 drängt gegen das düsenferne Ende des Verschiebeelements 20, vorliegend gegen eine Verschlussplatte 98 am Magnetpaket bzw. der Magnetanordnung 42, welche(s) zu dem Ankerraum 92 am düsenfernen Ende desselben zu diesem benachbart bzw. angrenzend angeordnet ist. Hierbei übersteigt die von dem Druckfederelement 60 erzeugte Druckkraft in Ventilschließrichtung -A, welche auf das Verschiebeelement 20 wirkt, wiederum die maximal vorgesehene Betriebsdruckkraft, welche in Ventilöffnungsrichtung +A auf das Verschiebeelement 20 wirkt. Der dem Ventilglied 26 ermöglichte Hub wird begrenzt durch eine Anschlagfläche 65 am düsennahen Ende des Grundkörpers 50, gegen welche eine Schulterfläche 66 am Ventilglied 26 zur Anlage gelangen kann. Ersichtlich, s. Fig. 5, ist das Magnetpaket 42 bzw. die Magnetanordnung, welche(s) am düsenfernen Ende des Ankerraums 92 zu diesem benachbart angeordnet ist, bei dieser Ausgestaltung des Injektors 1 über ein dichtendes Kompensationselement 100 von dem Ankerraum 92 (medien)getrennt. Hierbei dient eine Überwurfmutter 102 des Verschiebeelements 20 auf vorteilhaft einfache Weise dazu, die Magnetanordnung 42 an dem Grundkörper 50 zu befestigen und gleichzeitig das dichtende Kompensationselement 100 zwischen dem Ankerraum 92 und der Magnetanordnung 42 bzw. dem Magnetraum 104 zu fangen bzw. zu fixieren. Durch diese montagefreundliche Konstruktion kann ein Wartungseingriff am Injektor 1 mühelos gelingen, z.B. zum Zwecke eines Austausches der Magnetanordnung 42, daneben wird der Magnetraum 104 vor dem Eintritt aggressiven Reduktionsmittels geschützt.
Das Kompensationselement 100 umfasst einen Membranabschnitt in Form einer Elastomer-Membrandichtung 106, welche sich radial erstreckt und randseitig am Grundkörper 50, d.h. am offenen Ende der Kammer 52, dichtend aufliegt. In eine (Zentral-)Bohrung 108 des Magnetpakets 42 (dessen Eisenkerns) hinein, erstreckt sich daneben, i.e. axial in Öffnungsrichtung +A, ein elastisch expandierbarer Abschnitt bzw. Element 110 des Kompensationselements 100, welcher als (Falten-)Balg gebildet ist. Um eine Ausdehnung des Kompensationselements 100 in der beabsichtigten Weise bei Einfrieren von Reduktionsmittel im Ankerraum 92 zu ermöglichen, i.e. eine Volumenvergrößerung zu erlauben, ist zwischen der Magnetanordnung 42, i.e. deren düsennahen Ende, und der Membrandichtung 106 weiterhin ein Kompensationsraum 112 gebildet, in welchen diese bei Druckbeaufschlagung seitens des Ankerraums 92 eintauchen kann (in Fig. 5 nicht gezeigt). Daneben ist dem Balg 110 am düsenfernen Ende ein Raum für eine korrespondierende elastische Expansion bei Vereisung zugestanden, i.e. in der Bohrung 108.
Die Figs. 6 bis 10, auf weiche nachfolgend noch näher eingegangen wird, zeigen weitere Details im Hinblick auf mögliche Varianten einer Gestaltung und Anordnung des Kompensationselements 100. Gemäß einer Ausführungsform nach Fig. 6 ist vorgesehen, dass der Kompensationsraum 112 für eine Ausdehnung der Elastomermembran 106 am düsennahen Ende der Magnetanordnung 42 als Ringraum gebildet ist, insbesondere durch Freisparung desselben in der Vergussmasse des Magnetpakets 42. Der Ringraum 112 kommuniziert mit der Umgebung, so dass ein Zurückziehen der Elastomermembran 106 bei Außer-Betrieb-Setzen des Injektors 1 in jedem Fall ermöglicht ist. Ersichtlich ist hierbei das düsenferne Ende des Balgs 110 ferner federbelastet (Feder 140 mit Stützscheibe 142), wodurch bewirkt wird, dass der Balg 110 bei einem Einspritzbetrieb keine Bewegung ausführt. Die Feder 140 ermöglicht jedoch eine Ausdehnung des Balgs 110 ab dem 1 ,5- bis 2-fachen des Einspritzdrucks, i.e. korrespondierend mit dem Druckniveau bei einer Vereisung.
Fig. 7 zeigt eine Abwandlung des Kompensationselements 100 dahingehend, dass zwischen den Elastomerbalg 110 und die Elastomermembran 106 ein Stützring 144 aus Blech eingebracht, insbesondere einvulkanisiert, ist.
Fig. 8 veranschaulicht eine Variante des Injektors 1 , bei welcher das Kompensationselement 100 eine Membran 106 aufweist, welche unter Verwendung von Blech gefertigt ist. Dieses - auch in Fig. 9 gezeigte Kompensationselement 100 - weist in Bereichen 114 der Membran 106, welche zur Anlage vorgesehen sind, einen verrutschsicheren und gut dichtenden Elastomerüberzug auf, während die Blech-Membranwellen 116 bloßliegen. Der Elastomerbalg 110 ist hierbei auf das Membranblech aufvulkanisiert.
Fig. 10 zeigt weiterhin eine Variante, bei welcher der Balg 110 entfällt. Stattdessen sind der Membran 106 relativ große Kompensationsräume 112 zugestanden, wobei die Membran 106 bevorzugt vollständig aus Elastomer gefertigt ist. Um den magnetischen Kreis bzw. den magnetischen Fluss (Pfeile) wie vorgesehen ausbilden zu können, sind Flussleitelemente 117 in Form eines Zwischenrings 118 aus magnetischem Werkstoff sowie eine magnetische Brücke 120 verwendet. Ventilationsbohrungen 122 in der Ankerplatte 44 ermöglichen die Reduktionsmittelverdrängung für den Betrieb des Injektors 1. Ange- merkt sei, dass eine weitere Ventilationsbohrung 146 in der Verschlussplatte 98 vorgesehen sein kann.
Der Injektor 1 gemäß der zweiten Ausgestaltung weist, s. Fig. 5, eine Anzahl, insbesondere zwei, (röhrchenförmige) Ventilationskanäle 124, 126 auf, welche sich je mit diesen kommunizierend, vom Ankerraum 92 zum Düsenraum 34 durch den Grundkörper 50 erstrecken. Hierbei ist wenigstens ein Ventilationskanal 124 mit einer düsenraumseitigen Mündung 128 in die Nähe des Nadelsitzes 28 geführt - i.e. derart, dass dieses Ende 128 bei Öffnen des Düsenventils 30 eine deutliche Sogwirkung erfährt - während die Düsenraum- Mündung 130 des weiteren Kanals 126 relativ weiter von dem Düsensitz 28 entfernt ist und keine derartige bzw. eine schwächere Sogwirkung erfährt.
Aufgrund der Sogwirkung an der ersten Mündung 128 wird Reduktionsmittel über den Ventilationskanal 124 aus dem Ankerraum 92 abgefördert, zum Ausgleich des erzeugten Druckungleichgewichts jedoch über den weiteren Ventilationskanal 126 aus dem Düsenraum 34 in den Ankerraum 92 nachgeführt.
Hierdurch wird vorteilhaft eine Zirkulation des Reduktionsmittels ermöglicht und eine unerwünschte Alterung von Reduktionsmittel im Ankerraum 92 vermieden, derselbe im Betrieb zudem vorteilhaft gekühlt. Zugleich kann vorteilhaft ein Vordringen des Eises bei Einfrieren des Reduktionsmittels vom Ankerraum 92 in Richtung zum Düsenraum 34 über die Kanäle 124, 126 erfolgen, woraufhin dessen zunehmende Druckbelastung eine vorgesehene Entlastung durch Verschieben des Verschiebeelements 20 bewirken kann.
Der Injektor 1 gemäß Fig. 5 weist weiterhin Leckageleitungen 132 auf, um unbeabsichtigt in den Innenhohlraum 12 oder in den Magnetraum 104 eingetretenes Reduktionsmittel austropfen lassen zu können. Der Injektor 1 gemäß Fig. 5, denkbar auch für den Injektor 1 gemäß der ersten Ausgestaltung, kann optional einen Auslass 134 aus dem Düsenraum 34 aufweisen, so dass eine kühlende Durchspülung im Betrieb bei ständiger Anströmung ermöglicht ist. Der am düsennahen Ende 14 gebildete Einlasskanal 36 und der Auslass 134 können zur Ausbildung einer Drallströmung im Düsenraum 34 für eine verbesserte Kühlung desselben tangentiale an diesen geführt sein, insbesondere mit parallelen, jedoch radial versetzten An- und Abströmrichtungen B bzw. C, Fig. 11. Allgemein ist für die Ausführungsformen gemäß Fig. 3 und 4 - denkbar auch für die weiteren Ausführungsformen gemäß Fig. 1 , 2 und 5 - vorgesehen, das Verschiebeelement 20 verdrehgesichert im Injektorgehäuse 10 anzuordnen, z.B. mittels korrespondierender Eingriffselemente (nicht dargestellt).
Bezuqszeichen
Injektor 68 Membrandichtung
Injektorgehäuse 70 Phasenübergangs-
Innenraum Ausgleichselement erstes Ende 10 72 Befüllmedium 70
Düsenanordnung / Düse 74 Zugstange
Verschiebeelement / -körper 75 Übersetzungselement
Innenmantelfläche 10 76 Angriffsfläche
Außenmantelfläche 20 77 Hebelarm
Ventilglied 78 Membran
Ventilsitz 80 Ringscheibe
Düsenventil 82 Andruckfeder
Verschlusskopf 26 84 Öffnung 10
Düsenraum 86 Dichtung (Ring)
Einlasskanal 88 Zulauf
Ventilbetätigungsbaugruppe 90 Öffnung 10
Magnetanordnung 92 Ankerraum
Anker(platte) 94 Hülse
Rückstellfeder 96 Schulterfläche 26
Grundkörper 98 Verschlussplatte
(erste) Kammer 100 Kompensationselement zweite Kammer 102 Überwurfmutter
Deckelelement 104 Magnetraum
Versorgungsleitung 106 Membran(dichtung)
Führung 108 Öffnung(sbohrung) 42
Ringbund 110 expandierbares Element elastisches Element 112 Kompensationsraum
Gehäuse(schraub)einsatz 114 Bereich 106
Gehäusedeckel 10 116 Membranwelle
Distanzelement 117 Flussleitelement
Anschlagsfläche 118 Zwischenring
Schulterfläche 26 120 Brücke 122 Ventilationsbohrung
124 Ventilationskanal
126 Ventilationskanal
128 Mündung 124
130 Mündung 126
132 Leckageleitung
134 Auslass
140 Feder
142 Stützscheibe
144 Stützring
146 Ventilationsbohrung
A Ventilbetätigungsrichtung / Axiale Richtung
+A Ventilschließrichtung
-A Ventilöffnungsrichtung
B Anströmrichtung
C Ausströmrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Injektor (1 ) für Reduktionsmittel, insbesondere für eine Abgasnachbehandlung, weiterhin insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei der Injektor (1) umfasst:
- ein Injektorgehäuse (10) mit wenigstens einem Einlasskanal (36) für Reduktionsmittel, welcher in einen Düsenraum (34) des Injektors (1) mündet;
- eine Düsenanordnung ( 6) sowie ein mittels eines Ventilglieds (26) und eines Ventilsitzes (28) gebildetes Düsenventil (30), über welches ein Strömungsweg vom Düsenraum (34) zur Düsenanordnung (16) für ein Ausbringen von Reduktionmittel selektiv freigebbar ist;
- eine Ventilbetätigungsbaugruppe (40) zur Axialverschiebung des Ventilglieds (26) in einer Ventilbetätigungsrichtung (A) für ein selektives Freigeben des Strömungswegs;
dadurch gekennzeichnet, dass
der Injektor (1) weiterhin ein Verschiebeelement (20) aufweist, wobei das Verschiebeelement (20) in der Ventilbetätigungsrichtung (A) verschieblich und durch ein elastisches Element (60) in Ventilschließrichtung (-A) gedrängt in dem Injektorgehäuse (10) derart aufgenommen ist, dass bei einer Verschiebung des Verschiebeelements (20), insbesondere im Zuge eines Einfrierens von Reduktionsmittel, das Düsenraumvolumen variiert wird.
2. Injektor (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an dem
Verschiebeelement (20) die Ventilbetätigungsbaugruppe (40) aufgenommen ist, und/oder das Ventilglied (26) an dem Verschiebeelement (20) aufgenommen und/oder geführt ist.
3. Injektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschiebeelement (20) mittels des elastischen Elements (60) gegen ein düsenseitiges Distanzelement (64) im Injektorgehäuse (10) gedrängt ist.
4. Injektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (60) eine Kraft auf das Verschiebeelement (20) in Ventilschließrichtung (-A) ausübt, welche größer ist als eine vorbestimmte maximale Betriebsdruckkraft auf das Verschiebeelement (20) in Ventilöffnungsrichtung (+A), insbesondere um das 1 ,5- bis 2-fache.
5. Injektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenraum (34) mittels des Verschiebeelements (20) dergestalt ausgebildet ist, dass bei Eisbildung im Düsenraum (34) eine Ausdehnung des Eises in Öffnungsrichtung (+A) des Düsenventils (30) kanalisiert wird, insbesondere mittels abnehmendem Öffnungsquerschnitt des Düsenraums (34) in Ventilöffnungsrichtung (+A).
6. Injektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (1) weiterhin wenigstens ein Phasen- übergangs-Ausgleichselement (70) aufweist, mittels welchem bei einem Phasenübergang an demselben von flüssig nach fest, insbesondere im Zuge eines Einfrierens, eine Kraft in Öffnungsrichtung (+A) auf das Ventilglied (26) ausgeübt wird, insbesondere der Strömungsweg vom Düsenraum (34) zur Düsenanordnung (16) freigegeben wird.
7. Injektor (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Pha- senübergangs-Ausgleichselement (70) ein Befüllmedium (72) enthält, dessen Phasenübergang von flüssig nach fest sich bei einem Einfrieren vor dem Phasenübergang eines mit dem Injektor (1) verwendeten Reduktionsmittels vollzieht.
8. Injektor (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenübergangs-Ausgleichselement (70) am Verschiebeele- ment (20) aufgenommen und/oder befestigt ist, insbesondere mit diesem im Injektorgehäuse (10) gemeinsam axialverschieblich aufgenommen ist.
9. Injektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenübergangs-Ausgleichselement (70), insbesondere in Form einer Membrandose, mit dem Ventilglied (26) wirkverbunden ist, insbesondere über eine Zugstange (74) auf das Ventilglied (26) wirkt.
10. Injektor (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Phasenübergangs-Ausgleichselements (70) das Ventilglied (26) bei einem Einfrieren in einen Anschlag (65) gezogen wird, insbesondere für eine Abdichtung an einer Führung (58) für das Ventilglied (26).
11. Injektor (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenübergang des Phasenübergangs-Ausgleichs- elements (70) bei einer ersten Gefriertemperatur und der Phasenübergang eines mit dem Injektor (1) verwendeten Reduktionsmittels bei einer zweiten, gegenüber der ersten Temperatur tieferen Gefriertemperatur erfolgt, wobei die Erstarrungstemperaturdifferenz zwischen der ersten und zweiten Temperatur im Bereich von etwa 1 bis 3 Grad Celsius liegt.
12. Injektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Verschiebeelement (20) ein Ankerraum (92) der Ventilbetätigungsbaugruppe (40) gebildet ist, wobei der Ankerraum (92) insbesondere über eine im Verschiebeelement (20) gebildete Führung (58) für das Ventilglied (26) mit dem Düsenraum (34) kommuniziert, wobei der Ankerraum (92) von einem angrenzenden Magnetraum (104) der Ventilbetätigungsbaugruppe (40), insbesondere am düsenfernen Ende des Ankerraums (92), mittels eines Kompensationselements (100) getrennt, insbesondere dagegen auch abgedichtet ist.
13. Injektor (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (100) eine Membran (106) umfasst und/oder ein elastisch expandierbares Element (110), insbesondere einen Faltenbalg, weiterhin insbesondere in Kombination.
14. Injektor (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein düsennaher Endabschnitt einer im Magnetraum (104) aufgenommenen Magnetanordnung (42) einen Kompensationsraum (112), insbesondere Ringraum (112) bildet, in welchen hinein sich die Membran (106) bei Druckbeaufschlagung seitens des Ankerraums (92) ausdehnen kann.
15. Injektor (1) nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich das elastisch expandierbare Element (110) des Kompensationselements (100) vom düsennahen Ende des Magnetraums (104) innerhalb der Magnetanordnung (42), insbesondere in einer Kompensationsöffnung (108), hin zu einem düsenfernen Ende des Magnetraums (104) erstreckt.
16. Injektor (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch expandierbare Element (110) federbelastet ist, derart, dass eine Expansion desselben erst nach Überschreiten eines Druckschwellwerts oberhalb eines Betriebsdrucks des Injektors (1) ermöglicht ist.
17. Injektor (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Grundkörper (50) des Verschiebeelements (20) Ventilationskanäle (124, 126) in Kommunikation sowohl mit dem Düsenraum (34) als auch dem Ankerraum (92) gebildet sind, insbesondere derart, dass bei Öffnung des Düsenventils (30) ein Druckungleichgewicht zwischen Ankerraum-Mündungen der Ventilationskanäle (124, 126) erzeugt wird.
18. Injektor (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (100) mit der Magnetanordnung (42) mit einem Verspannelement (102) gegen einen Grundkörper (50) des Verschiebeelements (20) verspannt ist, insbesondere verschraubt.
19. Injektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetraum (104) über eine sich radial erstreckende Membran (68; 106) und/oder ein sich axial erstreckendes elastisch expandierbares Element (110) gegen Eindringen von Reduktionsmittel abgedichtet und/oder vom Ankerraum (92) getrennt ist.
20. Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit einem Injektor (1) für Reduktionsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2013/003144 2012-11-07 2013-10-18 Injektor für reduktionsmittel WO2014072018A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012021664.5A DE102012021664B4 (de) 2012-11-07 2012-11-07 Injektor für Reduktionsmittel
DE102012021664.5 2012-11-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014072018A1 true WO2014072018A1 (de) 2014-05-15

Family

ID=49448099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/003144 WO2014072018A1 (de) 2012-11-07 2013-10-18 Injektor für reduktionsmittel

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012021664B4 (de)
WO (1) WO2014072018A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110947569A (zh) * 2019-12-30 2020-04-03 天津大学 一种可调节喷射器

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014019021B4 (de) 2014-12-18 2023-02-02 Woodward L'orange Gmbh Reduktionsmittel-Dosiereinheit
DE102015217673A1 (de) * 2015-09-15 2017-03-16 Continental Automotive Gmbh Einspritzvorrichtung zur Zumessung eines Fluids und Kraftfahrzeug mit einer derartigen Einspritzvorrichtung
DE102016007121A1 (de) 2016-06-11 2017-12-14 L'orange Gmbh Injektor für Reduktionsmittel
US10947880B2 (en) 2018-02-01 2021-03-16 Continental Powertrain USA, LLC Injector for reductant delivery unit having fluid volume reduction assembly
DE102018114657A1 (de) * 2018-02-16 2019-08-22 ECO Holding 1 GmbH Ventil für das Einspritzen von Wasser in einen Verbrennungsmotor, Dosierventil und Verbrennungsmotor
DE102022133509A1 (de) 2022-12-15 2024-06-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Strahlpumpe und Verwendung einer Strahlpumpe in einem Brennstoffzellensystem

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007026892A1 (de) * 2007-06-11 2008-12-18 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum dosierten Einspritzen eines flüssigen Abgasnachbehandlungsmittels
DE102008050431B3 (de) * 2008-10-08 2010-06-17 Buschjost Norgren Gmbh & Co Kg Magnetventil zum Dosieren eines wasserhaltigen Fluids
DE102009045004A1 (de) * 2009-09-25 2011-03-31 Robert Bosch Gmbh Ventil für ein strömendes Medium
DE102010030925A1 (de) * 2010-07-05 2012-01-05 Robert Bosch Gmbh Ventil für ein strömendes Medium

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009032488A1 (de) 2009-07-09 2011-01-13 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgasreinigungseinrichtung für Kraftfahrzeuge
DE102009032487A1 (de) * 2009-07-09 2011-01-13 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgasreinigungseinreinigung für Kraftfahrzeuge
DE102010039046A1 (de) * 2010-08-09 2012-02-09 Robert Bosch Gmbh Einspritzvorrichtung
DE102010045509A1 (de) * 2010-09-15 2012-03-15 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Einspritzvorrichtung zur Einspritzung eines Reduktionsmittels in eine Abgasbehandlungsvorrichtung
DE102011010641A1 (de) * 2011-02-09 2012-08-09 Emitec France S.A.S Injektor für eine Harnstoff-Wasser-Lösung
EP2500610B1 (de) * 2011-03-12 2016-11-30 Asco Numatics GmbH Vorrichtung zur Durchflussregelung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007026892A1 (de) * 2007-06-11 2008-12-18 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum dosierten Einspritzen eines flüssigen Abgasnachbehandlungsmittels
DE102008050431B3 (de) * 2008-10-08 2010-06-17 Buschjost Norgren Gmbh & Co Kg Magnetventil zum Dosieren eines wasserhaltigen Fluids
DE102009045004A1 (de) * 2009-09-25 2011-03-31 Robert Bosch Gmbh Ventil für ein strömendes Medium
DE102010030925A1 (de) * 2010-07-05 2012-01-05 Robert Bosch Gmbh Ventil für ein strömendes Medium

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110947569A (zh) * 2019-12-30 2020-04-03 天津大学 一种可调节喷射器

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012021664B4 (de) 2017-02-16
DE102012021664A1 (de) 2014-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014072018A1 (de) Injektor für reduktionsmittel
EP2165053B1 (de) Vorrichtung zum dosierten einspritzen eines flüssigen abgasnachbehandlungsmittels
EP2603679B1 (de) Einspritzvorrichtung
DE112005000734T5 (de) Ventilvorrichtung
EP3478957B1 (de) Ventil zum eindüsen von gasförmigem kraftstoff
DE10246230A1 (de) Einspritzventil und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102018215673A1 (de) Einspritzventil für eine Reduktionsmittelabgabeeinheit mitFluidvolumen-Reduktionsanordnung
EP3280901B1 (de) Gasventil
EP3280904B1 (de) Gasventil
EP2678549A1 (de) Steuerventil für einen kraftstoffinjektor sowie kraftstoffinjektor
DE102013003104A1 (de) Krafftstoffinjektor
DE102010030922A1 (de) Ventil für ein strömendes Medium
DE102016007121A1 (de) Injektor für Reduktionsmittel
DE102012223166A1 (de) Kraftstoffinjektor
DE102012021665B4 (de) Injektor für Reduktionsmittel
DE102010005603A1 (de) Nockenwellenverstellanordnung
EP3143275B1 (de) Vorrichtung zum einspritzen eines mediums, abgasnachbehandlungsanlage
DE102014000451A1 (de) Kraftstoffinjektor
DE102008055097A1 (de) Dosierventil
DE102018221086A1 (de) Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere Brennstoffeinspritzventil
DE102010039116A1 (de) Kraftstoffinjektor
EP2957760B1 (de) Düsenbaugruppe für einen kraftstoffinjektor sowie kraftstoffinjektor
DE102014221627A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Förderung und Dosierung eines Betriebsstoffes
DE102013016098B4 (de) Kraftstoffinjektor
DE102013224960A1 (de) Kraftstoffinjektor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13779740

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13779740

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1