WO2008086898A1 - Vorrichtung zum einbringen eines flüssigen stoffes in das abgas einer brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zum einbringen eines flüssigen stoffes in das abgas einer brennkraftmaschine Download PDF

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Rainer Haeberer
Matthias Horn
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a device for introducing a liquid substance into the exhaust gas of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for producing such a device.
  • DE 103 24 482 A1 describes a device for injecting a liquid reducing agent into the exhaust gas of an internal combustion engine.
  • the reducing agent is pumped from a reservoir into a hollow holding device and from there back to the fuel tank.
  • reducing agent of an injection device Via a branch fluidly after the holding device, reducing agent of an injection device, which is held by the holding device, can be supplied.
  • the holding device thus comprises a cooling device.
  • the object of the present invention is to further develop a device for introducing a liquid substance into the exhaust gas of an internal combustion engine such that the liquid substance can be metered with high precision and at the same time the service life of the device is improved.
  • the injector By means of the device according to the invention and the method according to the invention, targeted influencing of the heat transfer between the cooled holding device and the injection device is made possible with the aim of improved heat transfer in order to cool the injection device as well as with the aim of reduced heat transfer Heating the injector to avoid at least partially.
  • the targeted and possibly even regional influencing the temperature of the injector the injector is relieved, resulting in a longer life.
  • the liquid substance is a reducing agent
  • it is less aged in the injection device due to the lower temperature load. Since conventional reducing agents in the injector at a temperature of about 160 ° C pass into the vapor phase, a boiling of the reducing agent in the injector and an associated incorrect dosage can be avoided by the targeted influencing the temperature of the injector.
  • the contact element can dissipate due to its high thermal conductivity introduced from the exhaust gas and the exhaust passage in the injector heat with good efficiency in the holding device.
  • a material that can be easily and plastically deformed and at the same time has excellent thermal conductivity is graphite.
  • a play-free deformation of the contact element at the same time low radial contact force can be achieved if this is annular and either the contact element or a contact element facing the contact area of the holding element has a slight conicity.
  • the cooling device preferably comprises a cooling channel, which is arranged in the holding device and is flowed through by a cooling medium.
  • a cooling medium reducing agent, cooling water or fuel can be used.
  • Such a cooling device is very effective, robust and at the same time inexpensive to produce.
  • a thermal insulation means for example a ceramic disk, should be arranged between the holding device and the contact element on the one hand and the exhaust gas passage on the other hand.
  • the intermediate section comprises a small air gap.
  • Air is a poor conductor of heat and allows a targeted regional reduction of heat transfer.
  • the air gap can be set and dimensioned so that the air present in him is relatively cool and even this alone reduces unwanted heating of the injector.
  • the small air gap between injection device and holding device is present in a region adjacent to the exhaust gas channel.
  • a good insulation is particularly important to prevent heat input in this area of the exhaust particularly strongly heated holding device in the injection device.
  • Figure 1 is a schematic representation of an internal combustion engine with a device for introducing a liquid reducing agent in the exhaust gas;
  • Figure 2 is a more detailed representation of the device of Figure lin a plane perpendicular thereto;
  • Figure 3 is an enlarged view of an injection device and a first
  • Figure 4 is a view similar to Figure 3 of a second embodiment.
  • an internal combustion engine bears the reference numeral 10 as a whole. It comprises combustion chambers 12 in which a fuel / air mixture is burned. Hot combustion exhaust gases are discharged from the combustion chambers 12 through an exhaust passage 14.
  • an exhaust aftertreatment system in the form of an SCR catalyst 16 is arranged. SCR means
  • SCR catalytic Reduction In the SCR catalytic converter 16, the pollutant NO x is reduced to N 2 and H 2 O with the aid of liquid reducing agent.
  • the SCR catalyst is usually preceded by an oxidation catalyst, which is not shown for reasons of clarity in Figure 1.
  • ammonia can be used as the reducing agent. The ammonia is dosed for reasons of handling not in pure form, but in the form of an intermediate product to the exhaust gas.
  • a precursor is in particular a urea-water solution in question.
  • To the internal combustion engine 10 also includes a device 18, with which the reducing agent can be introduced into the exhaust gas flowing in the exhaust duct 14.
  • a device 18 with which the reducing agent can be introduced into the exhaust gas flowing in the exhaust duct 14.
  • device 18 is not limited to the delivery of a urea-water solution, but may generally be used in conjunction with other reducing agents.
  • fuel can also be metered as a reducing agent to the exhaust gas.
  • the invention may also be used in combination with other exhaust aftertreatment measures and systems with storage catalysts and / or particulate filters.
  • the device 18 comprises an injection device 20, for example an injector, which is held in a manner to be described in greater detail by a holding device 22 directly on the exhaust gas duct 14. Through the injector 20 finally reaches the reducing agent, which is designated in the figures with a total of 24, in the exhaust passage 14.
  • the holding device 22 is annular with a the exhaust duct 14 facing bottom plate 26, in the a passage opening 28 is present through which an injection end 30 pointing to the exhaust duct 14 of the injector 20 is passed.
  • an annular disc-shaped thermal insulation means 32 is arranged, which is made for example of ceramic.
  • the bottom plate 26 is a generally rectangular
  • hollow ring body 34 integrally connected.
  • the ring body 34 thus forms a radially outer region of the holding device 22.
  • Ring body 34 and bottom plate 26 are made of a comparatively rigid steel, as well as the injector 20.
  • a cavity 36 in the annular body 34 forms an annular channel with an inlet 38 and an outlet 40th On the function of the annular channel 36 will be discussed below in more detail.
  • annular contact element 42 is arranged between the annular body 34 and the injector 20, between the annular body 34 and the injector 20, an annular contact element 42 is arranged. It is made of graphite and held in a slight interference fit between the ring body 34 and the injector 20.
  • To the holding device 22 still includes a cover 43, which represents the upper limit of the holding device 22 in Figures 2 and 3.
  • an inner circumferential surface 44 of the contact element 42 lies flat against an outer lateral surface 45 of the injector 20.
  • An outer circumferential surface 46 of the contact element 42 is flat in the same manner on an inner circumferential surface 48 of the annular body 34 of the holding device 22 at. Due to the interference fit, the contact element 42 is thus free of play between the injector 20 and the annular body 34 of the
  • the areal and therefore thermally optimal contact between the inner circumferential surface 44 and the outer lateral surface 45 or the outer lateral surface 46 and the inner lateral surface 48 is characterized by in comparison to injector 20 and holding device 22 comparatively low rigidity of the contact element 42 made of graphite and achieved by the resulting good deformability.
  • the outer circumferential surface 46 of the contact element 42 and the inner circumferential surface 48 of the annular body 34 are complementary to each other slightly conical. As a result, the deformation of the contact element 42 and thus the achievement of a thermally optimal surface contact is favored, at the same time low radial contact force of the contact element 42 on the outer circumferential surface 45 of the injector 20th
  • the reducing agent 24 is stored in a storage container 50. For this it is conveyed via a pump 52 to the inlet 38 of the annular channel 36.
  • the outlet 40 of the annular channel 36 is in turn connected to the reservoir 50 via a return 54 and a heat exchanger 56.
  • From the return 54 branches off a feed line 58, which leads to the injector 20 and in which a metering valve 60 is arranged.
  • control and regulating device 62 receives signals from various sensors, of which only one is shown by the reference numeral 64 in FIGS. 1 and 2 by way of example.
  • the power of a drive motor 66 which drives the pump 52, the electromagnetic metering valve 60, and various control devices of the internal combustion engine 10, for example injectors, with which the fuel is injected directly into the combustion chambers 12, are influenced by the control and regulation device 62.
  • the device 18 operates as follows: From the pump 52, the reducing agent 24 is pumped via the inlet 38 into the annular channel 36. Since the coming from the reservoir 50 reducing agent 24 is relatively cold, thereby the ring body 34 is cooled. The annular channel 36 and the annular body 34 constitute a cooling device 68. Via the outlet 40 and the return 54, at least part of the reducing agent 24 heated in the cooling device 68 reaches the heat exchanger 56, where it is cooled again before it returns to the reservoir 50 , Depending on the activation of the electromagnetic Metering valve 60, however, a portion of the flowing in the return 54 reducing agent 24 is guided via the feed line 58 to the injector 20 and injected into the exhaust passage 14.
  • the device 18 is produced in which the contact element 42 during assembly of the injector 20 to the holding device 22 is stronger than the injector 20 and deformed so that it comes into contact with the injector 20 and the holding device 22 area and play. From Figure 3 it is also seen that the through hole 28 in the bottom plate 26 of the holding device 22 has a slightly larger diameter than the injection end 30 of the injector 20 between bottom plate 26 and injector 20 so there is a gap 70 through which a heat input into the Bottom plate 26 is reduced.
  • the lateral surface 46 of the contact element 42 and the lateral surface 48 of the annular body 34 are designed to be complementary conical. But it is also possible that only one of the two lateral surfaces is conical, either that of the contact element 42 or the annular body 34th
  • the embodiment of Figure 4 does not have a contact element for improving the heat dissipation from the injector 20 into the holding device 22, but over a significant gap 70, which reduces a heat input from the holding device 22 in the injector 20.
  • the gap extends over the length of the entire injection end 30 away. In the gap 70 comparatively cool air is present.
  • On a heat insulating means between the exhaust duct 14 and holding device 22 may then be omitted if necessary.

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Abstract

Eine Vorrichtung (18) zum Einbringen eines flüssigen Reduktionsmittels (24) in das Abgas einer Brennkraftmaschine (10) umfasst eine Einspritzvorrichtung (20) sowie eine Halteeinrichtung (22). Durch diese wird die Einspritzvorrichtung (20) wenigstens mittelbar in der Nähe eines Abgaskanals (14) gehalten. Ferner ist eine Kühleinrichtung (68) vorgesehen, welche die Halteeinrichtung (22) kühlt. Es wird vorgeschlagen, dass zwischen Halteeinrichtung (22) und Einspritzvorrichtung (20) ein Zwischenabschnitt (42) angeordnet ist, der zumindest bereichsweise den Wärmestrom zwischen Einspritzvorrichtung (20) und Halteeinrichtung (22) beeinflusst.

Description

Titel
Vorrichtung zum Einbringen eines flüssigen Stoffes in das Abgas einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen eines flüssigen Stoffes in das Abgas einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung.
Die DE 103 24 482 Al beschreibt eine Vorrichtung zum Einspritzen eines flüssigen Reduktionsmittels in das Abgas einer Brennkraftmaschine. Hierzu wird das Reduktionsmittel aus einem Vorratsbehälter in eine hohle Halteeinrichtung und von dort wieder zurück zum Kraftstoffbehälter gepumpt. Über einen Abzweig fluidisch nach der Halteeinrichtung kann Reduktionsmittel einer Einspritzvorrichtung, die von der Haltevorrichtung gehalten wird, zugeführt werden. Durch die Durchströmung der Halteeinrichtung mit Reduktionsmittel wird diese gekühlt, die Halteeinrichtung umfasst also eine Kühleinrichtung.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einbringen eines flüssigen Stoffes in das Abgas einer Brennkraftmaschine so weiter zu bilden, dass der flüssige Stoff mit hoher Präzision dosiert werden kann und gleichzeitig die Lebensdauer der Vorrichtung verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. Eine weitere Lösung ist durch den nebengeordneten Patentanspruch angegeben, der ein Herstellverfahren betrifft. Für die Erfindung wichtige Merkmale sind darüber hinaus in der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung aufgeführt, wobei die Merkmale auch in ganz unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wesentlich sein können.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren wird eine gezielte Beeinflussung des Wärmeübergangs zwischen der gekühlten Halteeinrichtung und der Einspritzvorrichtung ermöglicht, und zwar ebenso mit dem Ziel eines verbesserten Wärmeübergangs, um die Einspritzvorrichtung zu kühlen, als auch mit dem Ziel eines verringerten Wärmeübergangs, um eine Erwärmung der Einspritzvorrichtung wenigstens bereichsweise zu vermeiden. Die gezielte und möglicherweise sogar bereichsweise Beeinflussung der Temperatur der Einspritzvorrichtung wird die Einspritzvorrichtung entlastet, was zu einer höheren Lebensdauer führt. Insbesondere dann, wenn es sich bei dem flüssigen Stoff um ein Reduktionsmittel handelt, wird dieses in der Einspritzvorrichtung aufgrund der geringeren Temperaturbelastung weniger gealtert. Da übliche Reduktionsmittel in der Einspritzvorrichtung bei einer Temperatur von ungefähr 160° C in die Dampfphase übergehen, kann durch die gezielt Beeinflussung der Temperatur der Einspritzvorrichtung ein Sieden des Reduktionsmittels in der Einspritzvorrichtung und eine damit verbundene Fehldosierung vermieden werden.
Erreicht werden kann dies beispielsweise dadurch, dass zwischen der vergleichsweise steifen Einspritzvorrichtung und der vergleichsweise steifen Halteeinrichtung ein weniger steifes, ja geradezu weiches Kontaktelement platziert wird, welches sich bei der Montage der Einspritzvorrichtung an der Halteeinrichtung verformt. Da das Kontaktelement eine deutlich geringere Steifigkeit als die Einspritzvorrichtung und die Halteeinrichtung aufweist, verformt sich im Wesentlichen nur das Kontaktelement, nicht jedoch die Einspritzvorrichtung oder die Halteeinrichtung. Deren Funktion bleibt also unbeeinträchtigt. Durch die Verformung des Kontaktelements kann sich dieses flächig und spielfrei an die Einspritzvorrichtung und an das Halteelement anlegen oder "anschmiegen", so dass ein besonders guter thermischer Kontakt zwischen Einspritzvorrichtung und Kontaktelement und zwischen Kontaktelement und Halteeinrichtung geschaffen wird. Damit kann das Kontaktelement dank seiner hohen Wärmeleitfähigkeit die aus dem Abgas und dem Abgaskanal in die Einspritzvorrichtung eingeleitete Wärme mit gutem Wirkungsgrad in die Halteeinrichtung abführen. Ein Material, welches leicht und plastisch verformt werden kann und gleichzeitig eine herausragende Wärmeleitfähigkeit aufweist, ist Graphit.
Eine spielfreie Verformung des Kontaktelements bei gleichzeitig geringer radialer Kontaktkraft kann erreicht werden, wenn dieses ringförmig ist und entweder das Kontaktelement oder ein zum Kontaktelement gewandter Kontaktbereich des Halteelements eine leichte Konizität aufweist.
Die Kühleinrichtung umfasst vorzugsweise einen Kühlkanal, der in der Halteeinrichtung angeordnet ist und von einem Kühlmedium durchströmt wird. Als Kühlmedium kann Reduktionsmittel, Kühlwasser oder auch Kraftstoff verwendet werden. Eine solche Kühleinrichtung ist sehr effektiv, robust und gleichzeitig preiswert herstellbar.
Um den Wärmeeintrag in das Kontaktelement und die Halteeinrichtung zu minimieren, sollte zwischen Halteeinrichtung und Kontaktelement einerseits und Abgaskanal andererseits ein thermisches Isolationsmittel angeordnet sein, beispielsweise eine Keramikscheibe.
Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung des Wärmeübergangs zwischen Halteinrichtung und Einspritzvorrichtung besteht darin, dass der Zwischenabschnitt einen geringen Luftspalt umfasst. Luft ist ein schlechter Wärmeleiter und ermöglicht eine gezielte bereichsweise Verringerung des Wärmeübergangs. Darüber hinaus kann der Luftspalt so gelegt und dimensioniert werden, dass die in ihm vorhandene Luft vergleichsweise kühl ist und schon allein hierdurch eine unerwünschte Erwärmung der Einspritzvorrichtung verringert.
Dabei wird besonders bevorzugt, wenn der geringe Luftspalt zwischen Einspritzvorrichtung und Halteeinrichtung in einem zum Abgaskanal benachbarten Bereich vorhanden ist. Dort ist eine gute Isolierung besonders wichtig, um einen Wärmeeintrag der in diesem bereich vom Abgas besonders stark erwärmten Halteeinrichtung in die Einspritzvorrichtung zu unterbinden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum Einbringen eines flüssigen Reduktionsmittels in das Abgas;
Figur 2 eine detailliertere Darstellung der Vorrichtung von Figur lin einer hierzu senkrechten Ebene; und
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung einer Einspritzvorrichtung und einer ersten
Ausführungsform einer Halteeinrichtung mit einem Kontaktelement der Vorrichtung von Figur 1 ; und
Figur 4 eine Darstellung ähnlich Figur 3 einer zweiten Ausfuhrungsform.
Beschreibung der Ausfuhrungsformen
Eine Brennkraftmaschine trägt in Figur 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie umfasst Brennräume 12, in denen ein Kraftstoff/Luftgemisch verbrannt wird. Heiße Verbrennungsabgase werden aus den Brennräumen 12 durch einen Abgaskanal 14 abgeführt. In diesem ist ein Abgasnachbehandlungssystem in Form eines SCR-Katalysators 16 angeordnet. SCR bedeutet
"Selective Catalytic Reduction". Es wird in dem SCR-Katalysator 16 der Schadstoff NOx unter zu Hilfenahme von flüssigem Reduktionsmittel zu N2 und H2O reduziert. Dem SCR-Katalysator ist üblicherweise ein Oxidationskatalysator vorgeschaltet, der aus Gründen der Übersichtlichkeit in Figur 1 jedoch nicht dargestellt ist. Als Reduktionsmittel kann Ammoniak verwendet werden. Dabei wird das Ammoniak aus Gründen der Handhabbarkeit nicht in reiner Form, sondern in Form eines Vorproduktes zum Abgas dosiert. Als Vorprodukt kommt insbesondere eine Harnstoff- Wasserlösung in Frage.
Zu der Brennkraftmaschine 10 gehört auch eine Vorrichtung 18, mit der das Reduktionsmittel in das im Abgaskanal 14 strömende Abgas eingebracht werden kann. Die hier beschriebene
Vorrichtung 18 beschränkt sich jedoch nicht auf die Zuführung einer Harnstoff- Wasserlösung, sondern kann allgemein auch in Verbindung mit anderen Reduktionsmitteln verwendet werden. Beispielsweise kann auch Kraftstoff als Reduktionsmittel zum Abgas dosiert werden. Darüber hinaus kann die Erfindung auch in Kombination mit anderen Abgas- Nachbehandlungsmaßnahmen und -Systemen mit Speicherkatalysatoren und/oder Partikelfiltern verwendet werden.
Die Vorrichtung 18 umfasst eine Einspritzvorrichtung 20, beispielsweise einen Injektor, der auf noch näher darzustellende Art und Weise von einer Halteeinrichtung 22 direkt am Abgaskanal 14 gehalten ist. Durch den Injektor 20 gelangt letztlich das Reduktionsmittel, welches in den Figuren insgesamt mit 24 bezeichnet ist, in den Abgaskanal 14. Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, ist die Halteeinrichtung 22 ringförmig mit einer dem Abgaskanal 14 zugewandten Bodenplatte 26, in der eine Durchgangsöffnung 28 vorhanden ist, durch die ein zum Abgaskanal 14 weisendes Einspritzende 30 des Injektors 20 hindurchgeführt ist. Zwischen der Bodenplatte 26 und dem Abgaskanal 14 ist ein ringscheibenförmiges thermisches Isolationsmittel 32 angeordnet, welches beispielsweise aus Keramik hergestellt ist.
In einem radial äußeren Bereich ist die Bodenplatte 26 mit einem insgesamt rechteckigen
Querschnitt aufweisenden hohlen Ringkörper 34 einstückig verbunden. Der Ringkörper 34 bildet also einen radial äußeren Bereich der Halteeinrichtung 22. Ringkörper 34 und Bodenplatte 26 sind aus einem vergleichsweise steifen Stahl hergestellt, ebenso wie der Injektor 20. Ein Hohlraum 36 im Ringkörper 34 bildet einen Ringkanal mit einem Einlass 38 und einem Auslass 40. Auf die Funktion des Ringkanals 36 wird weiter unten noch stärker im Detail eingegangen.
Zwischen dem Ringkörper 34 und dem Injektor 20 ist ein ringförmiges Kontaktelement 42 angeordnet. Es ist aus Graphit hergestellt und in einem leichten Presssitz zwischen dem Ringkörper 34 und dem Injektor 20 gehalten. Zu der Halteeinrichtung 22 gehört noch eine Abdeckscheibe 43, die die in den Figuren 2 und 3 obere Begrenzung der Halteeinrichtung 22 darstellt. In der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Einbaulage liegt eine innere Mantelfläche 44 des Kontaktelements 42 flächig an einer äußeren Mantelfläche 45 des Injektors 20 an. Eine äußere Mantelfläche 46 des Kontaktelements 42 liegt in gleicher Weise flächig an einer inneren Mantelfläche 48 des Ringkörpers 34 der Halteeinrichtung 22 an. Aufgrund des Presssitzes ist das Kontaktelement 42 somit spielfrei zwischen Injektor 20 und dem Ringkörper 34 des
Kontaktelements 42 aufgenommen. Der flächige und somit thermisch optimale Kontakt zwischen der inneren Mantelfläche 44 und der äußeren Mantelfläche 45 bzw. der äußeren Mantelfläche 46 und der inneren Mantelfläche 48 wird durch die im Vergleich zu Injektor 20 und Halteeinrichtung 22 vergleichsweise geringen Steifigkeit des aus Graphit hergestellten Kontaktelements 42 und durch die hierdurch bewirkte gute Verformbarkeit erzielt.
Wie man aus Figur 3 erkennen kann, sind die äußere Mantelfläche 46 des Kontaktelements 42 sowie die innere Mantelfläche 48 des Ringkörpers 34 zueinander komplementär leicht konisch ausgebildet. Hierdurch wird die Verformung des Kontaktelements 42 und somit die Erzielung eines thermisch optimalen flächigen Kontakts begünstigt, bei gleichzeitig geringer radialer Kontaktkraft des Kontaktelements 42 auf die äußere Mantelfläche 45 des Injektors 20.
Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, wird das Reduktionsmittel 24 in einem Vorratsbehälter 50 bevorratet. Aus diesem wird es über eine Pumpe 52 zum Einlass 38 des Ringkanals 36 gefördert. Der Auslass 40 des Ringkanals 36 ist über einen Rücklauf 54 und einen Wärmetauscher 56 wiederum mit dem Vorratsbehälter 50 verbunden. Vom Rücklauf 54 zweigt eine Speiseleitung 58 ab, die zum Injektor 20 führt und in der ein Dosierventil 60 angeordnet ist.
Der Betrieb der Brennkraftmaschine 10 und auch der Vorrichtung 18 zum Einbringen des Reduktionsmittels 24 in das Abgas der Brennkraftmaschine 10 wird von einer Steuer- und Regeleinrichtung 62 gesteuert und geregelt. Hierzu erhält die Steuer- und Regeleinrichtung 62 Signale von verschiedenen Sensoren, von denen in den Figuren 1 und 2 beispielhaft nur einer mit dem Bezugszeichen 64 dargestellt ist. Beeinflusst wird von der Steuer- und Regeleinrichtung 62 unter anderem die Leistung eines Antriebsmotors 66, der die Pumpe 52 antreibt, das elektromagnetische Dosierventil 60, und verschiedene Stelleinrichtungen der Brennkraftmaschine 10, beispielsweise Injektoren, mit denen der Kraftstoff direkt in die Brennräume 12 eingespritzt wird.
Die Vorrichtung 18 arbeitet folgendermaßen: Von der Pumpe 52 wird das Reduktionsmittel 24 über den Einlass 38 in den Ringkanal 36 gepumpt. Da das aus dem Vorratsbehälter 50 kommende Reduktionsmittel 24 vergleichsweise kalt ist, wird hierdurch der Ringkörper 34 gekühlt. Der Ringkanal 36 und der Ringkörper 34 bilden insoweit eine Kühleinrichtung 68. Über den Auslass 40 und den Rücklauf 54 gelangt zumindest ein Teil des in der Kühleinrichtung 68 erwärmten Reduktionsmittels 24 zum Wärmetauscher 56, wo es wieder abgekühlt wird, bevor es in den Vorratsbehälter 50 zurückgelangt. Abhängig von der Ansteuerung des elektromagnetischen Dosierventils 60 wird jedoch ein Teil des im Rücklauf 54 strömenden Reduktionsmittels 24 über die Speiseleitung 58 zum Injektor 20 geführt und in den Abgaskanal 14 eingespritzt.
Aufgrund der Wärme des im Abgaskanal 14 strömenden Abgases erwärmt sich auch der Abgaskanal 14 selbst. Eine Übertragung diese Wärme an den Injektor 20 wird jedoch durch das thermische Isolationsmittel 32 wirkungsvoll reduziert. Dazuhin wird Wärme vom Injektor 20 über das Kontaktelement 42 in den Ringkörper 34 und von dort in das im Ringkanal 36 strömende Reduktionsmittel 24, welches insoweit also ein Kühlmedium darstellt, abgeleitet.
Hergestellt wird die Vorrichtung 18, in dem das Kontaktelement 42 bei der Montage des Injektors 20 an der Halteeinrichtung 22 stärker als der Injektor 20 und so verformt wird, dass es flächig und spielfrei mit dem Injektor 20 und der Halteeinrichtung 22 in Kontakt kommt. Aus Figur 3 ist auch ersichtlich, dass die Durchgangsöffnung 28 in der Bodenplatte 26 der Halteeinrichtung 22 einen etwas größeren Durchmesser aufweist als das Einspritzende 30 des Injektors 20. Zwischen Bodenplatte 26 und Injektor 20 ist also ein Spalt 70 vorhanden, durch den ein Wärmeeintrag in die Bodenplatte 26 reduziert wird.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Mantelfläche 46 des Kontaktelements 42 und die Mantelfläche 48 des Ringkörpers 34 komplementär konisch ausgeführt. Möglich ist aber auch, dass nur eine der beiden Mantelflächen konisch ist, entweder jene des Kontaktelements 42 oder des Ringkörpers 34.
Eine weitere Ausführungsform einer Halteeinrichtung ist in Figur 4 gezeigt, Dabei gilt hier wie nachfolgend, dass solche Elemente und Bereiche, welche äquivalente Funktionen aufweisen zu vorab beschriebenen Elementen und bereichen, die gleichen Bezugszeichen aufweisen und nicht nochmals im Detail erläutert sind.
Die Ausführungsform von Figur 4 verfügt nicht über ein Kontaktelement zur Verbesserung der Wärmeabfuhr vom Injektor 20 in die Halteeinrichtung 22, sondern über einen deutlichen Spalt 70, der einen Wärmeeintrag von der Halteeinrichtung 22 in den Injektor 20 reduziert. Der Spalt erstreckt sich dabei über die Länge des gesamten Einspritzendes 30 hinweg. In dem Spalt 70 ist vergleichsweise kühle Luft vorhanden. Auf ein Wärmeisolationsmittel zwischen Abgaskanal 14 und Halteeinrichtung 22 kann dann gegebenenfalls verzichtet werden.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (18) zum Einbringen eines flüssigen Stoffes, insbesondere eines Reduktionsmittels (24), in das Abgas einer Brennkraftmaschine (10), mit einer
Einspritzvorrichtung (20), mit einer Halteeinrichtung (22), durch die die Einspritzvorrichtung (20) wenigstens mittelbar in der Nähe eines Abgaskanals (14) gehalten ist, und mit einer Kühleinrichtung (68), welche die Halteeinrichtung (22) kühlt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Halteeinrichtung (22) und Einspritzvorrichtung (20) ein Zwischenabschnitt (42, 70) angeordnet ist, der zumindest bereichsweise den Wärmestrom zwischen Einspritzvorrichtung (20) und Halteeinrichtung (22) beeinflusst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt ein Kontaktelement (42) umfasst, welches zwischen Einspritzvorrichtung (20) und einem radial äußeren Bereich (34) der Halteeinrichtung (22) jeweils spielfrei angeordnet ist, mit der Einspritzvorrichtung und der Halteeinrichtung jeweils durch flächigen Kontakt thermisch verbunden ist, und aus einem Werkstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist, und welches mindestens in den Kontaktbereichen (44,46) mit der Einspritzvorrichtung (20) und/oder der Halteeinrichtung (22) eine geringere Steifigkeit als die Einspritzvorrichtung (20) und/oder die Halteeinrichtung (22) aufweist.
3. Vorrichtung (18) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des
Kontaktelements (42) Graphit umfasst.
4. Vorrichtung (18) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (42) ringförmig mit mindestens bereichsweise leichter Konizität ist.
5. Vorrichtung (18) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zum Kontaktelement (22) gewandter Kontaktbereich (48) des Halteelements (22) eine leichte
Konizität aufweist.
6. Vorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (68) einen Kühlkanal (36) umfasst, der in der Halteeinrichtung (22) angeordnet ist und von einem Kühlmedium (24) durchströmt wird.
7. Vorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Halteeinrichtung (22) und Kontaktelement (42) einerseits und Abgaskanal (14) andererseits ein thermisches Isolationsmittel (32) angeordnet ist.
8. Vorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt einen Luftspalt (70) umfasst.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt (70) zwischen Einspritzvorrichtung (20) und Halteeinrichtung (22) in einem zum Abgaskanal (14) benachbarten Bereich vorhanden ist.
10. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung (18) zum Einbringen eines flüssigen Stoffes (24) in das Abgas einer Brennkraftmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer
Halteeinrichtung (22) und einer Einspritzvorrichtung (20) ein gut wärmeleitendes Kontaktelement (42) angeordnet wird, und dass das Kontaktelement (42) bei der Montage der Einspritzvorrichtung (20) an der Halteeinrichtung (22) stärker als die Einspritzvorrichtung (20) und so verformt wird, dass es flächig und spielfrei mit der Einspritzvorrichtung (20) und der Halteeinrichtung (22) in Kontakt kommt.
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