DE102010040365A1 - Device for introducing urea/water solution in exhaust gas flow in exhaust gas installation of self-ignition internal combustion engine of motor vehicle, has dosing module dosing reducing agent that is reunited with compressed air - Google Patents

Device for introducing urea/water solution in exhaust gas flow in exhaust gas installation of self-ignition internal combustion engine of motor vehicle, has dosing module dosing reducing agent that is reunited with compressed air Download PDF

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Abstract

The device has a dosing module (18) dosing a reducing agent (110) in an exhaust gas flow (12) in an internal combustion engine. The dosing module receives the reducing agent through a reducing agent duct (22) and compressed air flow (108) through a compressed air duct (24), where the compressed air is divided into partial compressed air flows (108-1, 108-2). The reducing agent is transported toward dosage introduction points without using any mediums and reunited with the compressed air in an exhaust gas installation.

Description

Stand der TechnikState of the art

Aufgrund der in den nächsten Jahren zu erwartenden verschärften Abgasgesetzgebung muss bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen unter anderem der Anteil an Stickoxid im Abgas reduziert werden. In Abgasnachbehandlungssystemen hat sich zur Stickoxidreduzierung ein auf selektiver katalytischer Reduktion (SCR) basierendes Verfahren weitestgehend etabliert. Beim SCR-Verfahren werden die Stickoxide mittels eines Betriebs-/Hilfsstoffes, insbesondere eines schadstoffmindernden Mediums zu Stickstoff und Wasserstoff reduziert. Als schadstoffminderndes Medium wird häufig eine Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL) eingesetzt, wobei durch thermische Zersetzung des Harnstoffs als Reduktionsmittelvorläufer, das eigentliche Reduktionsmittel ein gasförmiger Ammoniak NH3 entsteht. Über ein Dosiersystem wird das schadstoffmindernde Medium in den Abgastrakt eingebracht. Hierbei wird das schadstoffmindernde Medium in einem Vorratsbehälter bevorratet und über ein Versorgungssystem zu einem Dosiermodul zur Einspritzung, beispielsweise in das Abgasrohr im Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine gefördert.Due to the more stringent exhaust gas legislation expected in the next few years, among other things, the proportion of nitrogen oxide in the exhaust gas has to be reduced in internal combustion engines, in particular in self-igniting internal combustion engines. In exhaust aftertreatment systems, a process based on selective catalytic reduction (SCR) has largely been established for the reduction of nitrogen oxides. In the SCR process, the nitrogen oxides are reduced to nitrogen and hydrogen by means of an operating / auxiliary substance, in particular a pollutant-reducing medium. A urea-water solution (HWL) is frequently used as the pollutant-reducing medium, with the gaseous ammonia NH 3 being formed by thermal decomposition of the urea as the reducing agent precursor, the actual reducing agent. About a metering system, the pollutant-reducing medium is introduced into the exhaust system. In this case, the pollutant-reducing medium is stored in a storage container and conveyed via a supply system to a metering module for injection, for example into the exhaust pipe in the exhaust gas tract of the internal combustion engine.

Die Harnstoffwasserlösung ist eine gefrierfähige Flüssigkeit, welche je nach Harnstoffgehalt bei tiefen Temperaturen einfriert. Beispielsweise gefriert die unter dem Markennamen „AdBlue” erhältliche eutektische Harnstoff-Wasser-Lösung bei Temperaturen unterhalb von –11°C. Um dem Abgasnachbehandlungssystem auch bei tiefen Außentemperaturen unterhalb von ca. –11°C in einer akzeptablen Zeit in ausreichender Menge flüssiges schadstoffminderndes Medium zur Verfügung stellen zu können, sind eine Isolation und aufwändige Heizsysteme für den Vorratstank sowie im Dosier-/Fördermodul für das Reduktionsmedium notwendig. Nachteilig bei diesen Lösungen sind die hohen Kosten eines aufwändigen Heizsystems sowie der hohe Raumbedarf und das Mehrgewicht, welches letztlich den Kraftstoffverbrauch eines Kraftfahrzeuges negativ beeinflusst. Bei einem Verlust der Energieleistung der Heizsysteme verursacht die mit dem Einfrieren einhergehende Volumenexpansion und eine einsetzende Kristallisation von Harnstoff bei niedrigen Außentemperaturen Schäden am Tank und den Tankeinbauten sowie an Pumpen und anderen Vorrichtungen des Abgasnachbehandlungssystems.The urea water solution is a freezable liquid, which freezes at low temperatures depending on the urea content. For example, the eutectic urea-water solution available under the trade name "AdBlue" freezes at temperatures below -11 ° C. In order to provide the exhaust aftertreatment system even at low ambient temperatures below about -11 ° C in an acceptable time in sufficient amount liquid pollutant-reducing medium, insulation and complex heating systems for the storage tank and in the metering / delivery module for the reduction medium are necessary , A disadvantage of these solutions are the high cost of a complex heating system and the high space requirements and the extra weight, which ultimately negatively affects the fuel consumption of a motor vehicle. With a loss of energy performance of the heating systems, the volume expansion associated with freezing and onset of crystallization of urea at low ambient temperatures causes damage to the tank and tank internals as well as to pumps and other devices of the exhaust aftertreatment system.

Aus WO 2004/069385 A1 ist ein Verfahren zum Absenken eines Gefrierpunktes einer harnstoffhaltigen Reduktionsmittellösung bekannt, wobei eine Ammoniumverbindung, insbesondere Ammoniumformiat dem harnstoffhaltigen Reduktionsmittel hinzugefügt wird. Dies bedeutet allerdings das Bevorraten eines zusätzlichen Betriebsstoffes sowie zusätzliche Versorgungseinrichtungen im Kraftfahrzeug und außerhalb desselben. Ferner setzt das zusätzliche Ammoniumformiat bei Temperaturen von über 300°C Ameisensäure frei, welche stark korrosiv wirkt. Bei der Dehydrierung von Ammoniumformiat entsteht giftiges Methanamid, welches ein Gesundheitsrisiko darstellt.Out WO 2004/069385 A1 A method for lowering a freezing point of a urea-containing reducing agent solution is known, wherein an ammonium compound, in particular ammonium formate, is added to the urea-containing reducing agent. However, this means the storage of an additional fuel and additional utilities in the vehicle and outside of it. Furthermore, the additional ammonium formate releases formic acid at temperatures above 300 ° C., which has a highly corrosive action. The dehydrogenation of ammonium formate produces toxic methanamide, which is a health hazard.

Aus DE 198 19 579 ist ein Reduktionsmitteldosiersystem bekannt mit einem Druckspeicherbehälter. Der Druckspeicherbehälter weist eine federbelastete Membran auf, welche auf das im Druckspeicherbehälter befindliche Reduktionsmittel einwirkt, so dass dieses unter einem Überdruck von dem Druckspeicherbehälter abgegeben und einer Dosiereinheit zugeführt werden kann. Der Druckspeicherbehälter dient dabei als Zwischenspeicherung des Reduktionsmittels für ein Abzumessen bedarfsgerechter Mengen des Reduktionsmittels.Out DE 198 19 579 is a Reduktionsmitteldosiersystem known with an accumulator tank. The pressure accumulator container has a spring-loaded membrane which acts on the reducing agent located in the pressure accumulator, so that it can be discharged under pressure from the pressure accumulator container and fed to a metering unit. The pressure storage container serves as an intermediate storage of the reducing agent for metering out appropriate quantities of the reducing agent.

Um eine sehr gute Zerstäubung des in das Abgasrohr dosierten Reduktionsmittels, so zum Beispiel AdBlue, Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL) zu erreichen, wird das Prinzip einer Zweistoff-Zerstäubung angewandt. Dabei werden in einer Mischkammer Druckluft und das Reduktionsmittel miteinander vermischt. Dieses Gemisch wird über die Dosierleitung der Abgasanlage zugeführt und mit einem Sprührohr in die Abgasanlage eingebracht. Das Sprührohr ist mit einer Anzahl von Austrittsbohrungen versehen, in denen das Reduktionsmittel mit Hilfe der Druckluft fein zerstäubt dem Abgas beigegeben wird.In order to achieve a very good atomization of the metered into the exhaust pipe reducing agent, such as AdBlue, urea-water solution (HWL), the principle of a two-atom atomization is applied. In this case, compressed air and the reducing agent are mixed together in a mixing chamber. This mixture is supplied via the dosing of the exhaust system and introduced with a spray pipe in the exhaust system. The spray tube is provided with a number of outlet holes, in which the reducing agent with the aid of compressed air finely atomized the exhaust gas is added.

Der Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu erblicken, dass bei kleinen Reduktionsmittel-Dosiermengen in der Dosierleitung und dem Sprührohr zuviel Wasser aus dem Reduktionsmittel verdunstet und von der Druckluft aufgenommen wird. Hierdurch steigt in unerwünschter Weise die Harnstoffkonzentration im Reduktionsmittel an und überschreitet die Sättigungsgrenze, so dass sich feste Harnstoffkristalle in der Leitung und dem Rohr bilden. Die Kristallbildung kann in ungünstigen Fällen soweit führen, dass das Rohr von der Mantelfläche her zuwächst und das System dadurch ausfällt.The disadvantage of this method is to be seen in that with small amounts of reducing agent dosing in the dosing line and the spray tube too much water evaporates from the reducing agent and is absorbed by the compressed air. This undesirably increases the urea concentration in the reducing agent and exceeds the saturation limit, so that solid urea crystals form in the conduit and the tube. In unfavorable cases, the crystal formation can lead to the extent that the tube grows from the lateral surface and the system thereby fails.

Um diese unerwünschte Kristallbildung zu vermeiden, wird bei kleineren Dosiermengen die zugeführte Druckluftmenge reduziert, wodurch die Verdunstungsrate des Wassers aus dem Reduktionsmittel reduziert wird. Dadurch kann die Kristallbildung verhindert werden. Allerdings reicht die reduzierte Druckluftmenge nicht mehr aus, um eine ausreichende Zweistoff-Zerstäubung zu erzielen, wodurch die an die Sprayaufbereitung gestellten Anforderungen nicht mehr erfüllt werden können.In order to avoid this unwanted crystal formation, the amount of compressed air supplied is reduced at smaller dosing amounts, whereby the evaporation rate of the water is reduced from the reducing agent. Thereby, the crystal formation can be prevented. However, the reduced amount of compressed air is no longer sufficient to achieve a sufficient two-substance atomization, whereby the requirements placed on the spray treatment can no longer be met.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine zum Transport des Reduktionsmittels, wie zum Beispiel AdBlue benötigte Druckluftmenge von einer weiteren Druckluftmenge, die zur Zerstäubung des Reduktionsmittels, d. h. zur Bildung eines Spraynebels erforderlich ist, zur Abgaslage bzw. in die Abgasanlage voneinander zu trennen. Die zum Transport des Reduktionsmittels, wie zum Beispiel AdBlue erforderliche erste Luftmenge, insbesondere eine erste Druckluftmenge ist dabei deutlich geringer als eine zweite erforderliche Luftmenge, insbesondere eine zweite Druckluftmenge, die zur Zerstäubung des Reduktionsmittels nötig ist.According to the invention, it is proposed to use a quantity of compressed air required for transporting the reducing agent, such as AdBlue, from a further quantity of compressed air which is used to atomise the reducing agent, ie. H. to form a spray mist is required to separate the exhaust gas or in the exhaust system from each other. The first air quantity required for transporting the reducing agent, such as AdBlue, in particular a first compressed air quantity is significantly less than a second required amount of air, in particular a second compressed air quantity, which is necessary for atomizing the reducing agent.

In einer ersten Ausführungsvariante des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens wird das Reduktionsmittel, insbesondere AdBlue mit einer ersten niedrigen Druckluftmenge in einer Dosierleitung transportiert. Da diese erste Luftmenge, insbesondere die erste Druckluftmenge zum Transport des Reduktionsmittels im Vergleich zu bisher eingesetzten Transportluftmengen gering ist, wird das Verdunsten des Wassers des im Reduktionsmittel enthaltenen Wassers zum Transport erforderliche erste Druckluftmenge deutlich reduziert, so dass die Kristallbildung vermieden wird. Die weitere, zweite Druckluftmenge, die der Zerstäubung des Reduktionsmittels dient, wird in einer von der Dosierleitung getrennten, separaten Leitung transportiert.In a first embodiment of the idea underlying the invention, the reducing agent, in particular AdBlue, is transported with a first small amount of compressed air in a metering line. Since this first amount of air, in particular the first amount of compressed air for transporting the reducing agent compared to previously used transport air quantities is low, the evaporation of the water contained in the reducing agent water for transport required first compressed air quantity is significantly reduced, so that the crystal formation is avoided. The further, second amount of compressed air, which serves to atomize the reducing agent, is transported in a separate line separated from the metering line.

In einer weiteren, zweiten Ausführungsvariante des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens wird der Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere das Reduktionsmittel druckluftfrei durch die Dosierleitung in die Abgasanlage transportiert. Eine Zusammenführung des Reduktionsmittels und der für die Zerstäubung erforderlichen Druckluft erfolgt erst innerhalb der Abgasanlage der Verbrennungskraftmaschine.In a further, second embodiment variant of the idea underlying the invention, the operating / auxiliary substance, in particular the reducing agent, is transported through the metering line into the exhaust system without compressed air. A combination of the reducing agent and the compressed air required for the atomization takes place only within the exhaust system of the internal combustion engine.

Gemäß der ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung werden einem Dosiermodul einer Vorrichtung zur Eindosierung eines Betriebs-/Hilfsstoffes, insbesondere eines Reduktionsmittels in einen Abgastrakt einer Verbrennungskraftmaschine der Betriebs-/Hilfsstoff und Druckluft zugeführt. Ein Dosierventil, welches innerhalb des Dosiermoduls vorgesehen ist, wird über eine Steuereinheit gesteuert und misst die genaue Menge an Reduktionsmittel zu. Innerhalb des Dosiermoduls wird ein Druckluftstrom in zwei Teildruckluftströme aufgeteilt. Der kleinere der beiden Teildruckluftströme, der zum Beispiel 5 l/min beträgt, wird zum Transport des Betriebs-/Hilfsstoffes, insbesondere des Reduktionsmittels verwendet. Dieser erste Teildruckluftstrom gelangt in eine Mischkammer des Dosiermoduls, wo er mit dem Reduktionsmittel zusammentrifft und dieses durch einen ersten Teil der Dosierleitung transportiert. Der größere der beiden Teildruckluftströme, der zum Beispiel 15 l/min beträgt, wird in einem vom ersten Teil der Dosierleitung getrennten zweiten separaten Teil zur Abgasanlage geführt. Kurz vor der Eindosierungsstelle in den Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine oder innerhalb der Abgasanlage, werden die beiden Teildruckluftströme wieder zusammengeführt.According to the first embodiment of the solution proposed according to the invention, a metering module of a device for metering in an operating / auxiliary substance, in particular a reducing agent, into an exhaust tract of an internal combustion engine supplies the operating / auxiliary substance and compressed air. A metering valve provided within the metering module is controlled by a control unit and meters the exact amount of reducing agent. Within the metering module, a compressed air flow is split into two partial compressed air flows. The smaller of the two partial compressed air flows, which is, for example, 5 l / min, is used to transport the operating / auxiliary material, in particular the reducing agent. This first partial compressed air flow passes into a mixing chamber of the metering module, where it meets the reducing agent and transports it through a first part of the metering line. The larger of the two partial compressed air flows, which is for example 15 l / min, is led to the exhaust system in a separate second part from the first part of the dosing line. Shortly before the dosing point in the exhaust gas tract of the internal combustion engine or within the exhaust system, the two partial compressed air streams are brought together again.

Da der Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere das Reduktionsmittel, mit einer reduzierten Druckluftmenge, nämlich dem ersten Teildruckluftstrom gefördert wird, wird eine Kristallbildung vermieden. Eine gute Aufbereitung des Sprühnebels bzw. des Sprays ist dadurch sichergestellt, da durch den zweiten separat geführten größeren Teildruckluftstrom der Druckluft an der Sprayaufbereitungsstelle, d. h. an der Eindosierungsstelle des Betriebs-/Hilfsstoffes, insbesondere des Reduktionsmittels, wieder der volle Druckluftstrom zur Verfügung steht. Stromab der Aufteilungsstelle der beiden Teildruckluftströme innerhalb des Dosiermoduls befindet sich jeweils eine Drosselstelle in den Strömungspfaden, deren Querschnitte so bemessen sind, dass sich unter Berücksichtigung aller nachfolgenden Druckverluste im Leitungssystem die gewünschte Aufteilung der Teilströme, beispielsweise im Verhältnis von 1:3 – wie oben bereits erwähnt – einstellt.Since the operating / auxiliary material, in particular the reducing agent, is conveyed with a reduced amount of compressed air, namely the first partial compressed air flow, crystal formation is avoided. A good treatment of the spray or of the spray is thereby ensured, as by the second separately guided larger partial pressure air flow of the compressed air at the spray treatment site, d. H. at the dosing of the operating / auxiliary material, in particular the reducing agent, again the full compressed air flow is available. Downstream of the distribution point of the two partial compressed air streams within the metering is in each case a throttle point in the flow paths whose cross sections are dimensioned so that, taking into account all subsequent pressure losses in the pipe system, the desired distribution of the partial streams, for example in the ratio of 1: 3 - as above mentioned - stops.

Die beiden Teile der Dosierleitung stellen voneinander getrennte Räume dar, die von den jeweiligen Medien durchströmt werden. Die beiden Leitungsteile der Dosierleitung können zum Beispiel als zwei voneinander getrennte Rohre oder zwei voneinander getrennte Schläuche ausgeführt sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Separierung der Dosierleitung dadurch zu erreichen, dass ein doppelwandiges Rohr bzw. ein doppelwandiger Schlauch in einer einzigen Leitung ausgebildet werde.The two parts of the metering line represent separate spaces, which are flowed through by the respective media. The two line parts of the metering line can be designed, for example, as two separate tubes or two separate tubes. However, it is also possible to achieve separation of the dosing line by forming a double-walled tube or a double-walled tube in a single line.

Um sicherzustellen, dass auch bei einem abgestellten Fahrzeug und außer Betrieb geschalteten Dosiersystem und nicht vorhandenem Druckluftstrom kein Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere kein Reduktionsmittel in den Druckkreislauf des Fahrzeugs gelangt, kann im Dosiermodul beispielsweise ein Rückschlagventil eingesetzt werden.To ensure that no operating / auxiliary material, in particular no reducing agent enters the pressure circuit of the vehicle even when the vehicle is parked and the metering system is not in operation, a check valve can be used in the metering module, for example.

Zur Verbesserung der Genauigkeit der Zumessung des Betriebs-/Hilfsstoffes, insbesondere des Reduktionsmittels, kann im Dosiermodul ein Differenzdrucksensor eingesetzt werden. Der Differenzdrucksensor bestimmt den Differenzdruck zwischen dem Betriebs-/Hilfsstoff, d. h. Reduktionsmittel vor dem Dosierventil sowie den Druck desselben nach dem Dosierventil. Der Druck stromab des Dosierventils kann in der Druckluftleitung zur Mischkammer des Dosiermodules nach der Drosselstelle bzw. in der Mischkammer selbst abgegriffen werden. Das Drucksignal kann zur genaueren Steuerung der AdBlue-Menge benutzt werden. Aufgrund der Verwendung eines Differenzdrucksensors werden mit einem einzigen Sensor sowohl eventuelle Änderungen der Dosiermenge aufgrund von Druckschwankungen im Betrieb-/Hilfsstoff im System als auch Druckschwankungen im Druckluftsystem erfasst und gegebenenfalls korrigiert. Der Differenzdrucksensor sendet sein Signal an die Steuereinheit, wo je nach tatsächlichem ermittelten Differenzdruck die Dosiermenge durch eine entsprechend geänderte Öffnungsdauer oder eine entsprechend geänderte Frequenz des Dosierventiles korrigiert wird. Weicht der Ist-Differenzdruck ΔpIst vom Soll-Differenzdruck ΔpSoll ab, so wird die Öffnungsdauer des Ventiles entsprechend der Formel tÖffnungsdauer,Ist = tÖffnungsdauer,Soll·Wurzel aus (ΔpSoll/ΔpIst) angepasst. In analoger Weise ließe sich auch die Frequenz entsprechend anpassen, gemäß fIst = fSoll·Wurzel (ΔpSoll/ΔpIst).To improve the accuracy of the metering of the operating / auxiliary substance, in particular of the reducing agent, a differential pressure sensor can be used in the metering module. The differential pressure sensor determines the differential pressure between the operating / auxiliary substance, ie reducing agent before the metering valve and the pressure of the same after the metering valve. The pressure downstream of the metering valve can be tapped in the compressed air line to the mixing chamber of the metering according to the throttle point or in the mixing chamber itself. The Pressure signal can be used to control the amount of AdBlue more accurately. Due to the use of a differential pressure sensor, any changes in the dosing quantity due to pressure fluctuations in the operating / auxiliary substance in the system as well as pressure fluctuations in the compressed air system are detected and, if necessary, corrected with a single sensor. The differential pressure sensor sends its signal to the control unit, where, depending on the actual differential pressure detected, the metered quantity is corrected by a correspondingly changed opening duration or a correspondingly changed frequency of the metering valve. If the actual differential pressure Δp actual deviates from the nominal differential pressure Δp setpoint , then the opening duration of the valve is adjusted in accordance with the formula t opening duration, actual = t opening duration, setpoint · root off (Δp setpoint / Δp actual ). In an analogous manner, the frequency could also be adjusted accordingly, according to f Ist = f set · root (Δp set / Δp actual ).

In einer weiteren Ausgestaltung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens wird der Betriebs-/Hilfsstoff, d. h. das Reduktionsmittel und der gesamte Druckluftstrom getrennt voneinander zur bzw. in die Abgasanlage geführt. Erst an der Sprayerzeugungsstelle, d. h. an der Eindosierungsstelle, werden der Betriebs-/Hilfsstoff, d. h. das Reduktionsmittel und die getrennt von diesem geförderte Druckluft zusammengeführt. Durch die getrennte Führung des Betriebs-/Hilfsstoffes, d. h. des Reduktionsmittels und der Druckluft, kann keine Kristallbildung im System erfolgen, weil das Reduktionsmittel nicht mit der Druckluft in Kontakt kommt und somit nicht austrocknen kann.In a further embodiment of the idea underlying the invention, the operating / auxiliary substance, d. H. the reducing agent and the entire compressed air flow separated from each other to or in the exhaust system. Only at the spray production site, d. H. at the dosing station, the operating / excipient, i. H. the reducing agent and separated from this promoted compressed air merged. Due to the separate management of the operating / auxiliary substance, d. H. the reducing agent and the compressed air, no crystal formation can take place in the system, because the reducing agent does not come into contact with the compressed air and thus can not dry out.

Wie auch vorstehend bereits im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung beschrieben, kann optional ein Rückschlagventil in der Druckluftzuführung eingebaut sein. Ebenso kann mittels eines Differenzdrucksensors – wie in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsvariante bereits dargestellt – mit einer Druckdifferenz am Dosierventil stromauf und stromab des Dosierventils bestimmt werden. Das Differenzdrucksignal kann – wie vorstehend bereits beschrieben – zur Verbesserung der Dosiergenauigkeit herangezogen werden.As also described above in connection with the first embodiment of the proposed solution according to the invention, optionally a check valve can be installed in the compressed air supply. Likewise, by means of a differential pressure sensor - as already described in connection with the first embodiment variant - can be determined with a pressure difference at the metering valve upstream and downstream of the metering valve. The differential pressure signal can - as already described above - be used to improve the dosing accuracy.

Die Dosierleitung, die gemäß der ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung einen ersten Teil und ein von diesem separierten zweiten Teil aufweist, kann beispielsweise als doppelwandiges Rohr oder als doppelwandiger Schlauch ausgebildet sein. Die Dosierleitung weist beispielsweise ein inneres und ein äußeres Rohr auf, die durch einen gemeinsamen Stopfen am Ende des Sprührohres, welches sich in den Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine erstreckt, verschlossen sind. Im innenliegenden Rohr wird gemäß dieser Ausführungsvariante beispielsweise das Reduktionsmittel/Druckluft-Gemisch mit Hilfe des kleineren ersten Teildruckluftstroms transportiert. Durch den außenliegenden Teil, d. h. dem zweiten Teil der Dosierleitung wird der zweite, größere Druckluftteilmassenstrom, der zur Zerstäubung dient, geführt. Am Ende des innenliegenden Rohres befinden sich Öffnungen zum äußeren Rohr, wodurch das Reduktionsmittel/Druckluftgemisch und der zweite Druckluftteilstrom, der zur Zerstäubung dient, zusammengeführt werden. Kurz vor dem Stopfen, der beide miteinander geführten Rohre verschließt, befinden sich im äußeren Rohr Öffnungen zum Abgas hin. Diese Öffnungen können beispielsweise als Spritzlöcher ausgestaltet sein, so zum Beispiel in 45°-Teilung als 8 Bohrungslöcher beispielsweise mit jeweils 0,5 mm Durchmesser ausgebildet sein. An diesen Öffnungen zum Abgastrakt wird das Reduktionsmittel mit Hilfe des zweiten, größeren Teildruckluftstroms zerstäubt in den Abgasstrom der Verbrennungskraftmaschine eindosiert.The metering line, which according to the first embodiment variant of the solution proposed according to the invention comprises a first part and a second part separated therefrom, can be designed, for example, as a double-walled tube or as a double-walled tube. The dosing line has, for example, an inner and an outer tube, which are closed by a common plug at the end of the spray tube, which extends into the exhaust gas tract of the internal combustion engine. In the inner tube, for example, the reducing agent / compressed air mixture is transported by means of the smaller first partial compressed air flow according to this embodiment. Through the outer part, d. H. the second part of the dosing is the second, larger compressed air mass flow part, which serves for atomization, out. At the end of the inner tube are openings to the outer tube, whereby the reducing agent / compressed air mixture and the second compressed air sub-stream, which serves for atomization, are brought together. Shortly before the plug, which closes both tubes, there are openings in the outer tube for the exhaust gas. These openings may for example be designed as injection holes, so for example, be formed in 45 ° division as 8 holes, for example, each with a diameter of 0.5 mm. At these openings to the exhaust tract, the reducing agent is atomized with the aid of the second, larger partial pressure air stream atomized into the exhaust gas flow of the internal combustion engine.

In einer weiteren Ausführungsmöglichkeit des Sprührohres sind ein inneres und ein äußeres Rohr vorgesehen, die durch einen gemeinsamen Stopfen am Ende des Sprührohres verschlossen sind. Während dem äußeren Rohrteil das Reduktionsmittel/Druckluftgemisch mit Hilfe des ersten kleineren Teildruckluftstromes transportiert wird, strömt durch das innere Rohr der größere Druckluftmassenstrom, d. h. der zweite Druckluftteilstrom. Am Ende des inneren Rohres befinden sich Öffnungen, die in das Innere des äußeren Rohres münden, wodurch die beiden Druckluftteilströme und das Reduktionsmittel zusammengeführt werden.In a further embodiment of the spray tube, an inner and an outer tube are provided, which are closed by a common plug at the end of the spray tube. While the reducing agent / compressed air mixture is transported with the aid of the first smaller partial compressed air flow while the outer pipe part flows through the inner tube of the larger compressed air mass flow, d. H. the second compressed air sub-stream. At the end of the inner tube are openings which open into the interior of the outer tube, whereby the two compressed air streams and the reducing agent are brought together.

Kurz vor dem Stopfen, der das Sprührohr verschließt, befinden sich im äußeren Rohr Öffnungen, die einen Austritt des Reduktionsmittels als fein zerstäubtes Spray in den Abgastrakt ermöglichen. Diese Öffnungen, beispielsweise ausgebildet als Spritzlöcher, sind zum Beispiel als 8-Bohrungen in 45°-Teilung an dem Umfang des äußeren Rohrs verteilt ausgebildet, so zum Beispiel mit 0,5 mm Durchmesser. An diesen Öffnungen drückt das Reduktionsmittel als fein zerstäubtes Spray in den Abgastrakt ein.Shortly before the plug, which closes the spray tube, are located in the outer tube openings that allow escape of the reducing agent as a finely atomized spray into the exhaust system. These openings, for example formed as injection holes, are for example formed as 8-bores in a 45 ° pitch distributed on the circumference of the outer tube, for example with a diameter of 0.5 mm. At these openings, the reducing agent presses as finely atomized spray in the exhaust system.

In einer weiteren Ausgestaltung des Sprührohres zum Eindosieren eines Betriebs-/Hilfsstoffes, insbesondere eines Reduktionsmittels in den Abgastrakt, können ein inneres und ein äußeres Rohr eingesetzt werden, wobei beide Rohre durch einen gemeinsamen Stopfen verschlossen werden. Im inneren Rohr wird ein Reduktionsmittel/Druckluftgemisch mit Hilfe des verzweigten ersten Druckluftteilstroms transportiert, während durch das äußere Rohr der größere, d. h. der zweite Druckluftteilstrom, der zur Zerstäubung erforderlich ist, transportiert wird. Zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr befinden sich innerhalb des sich bildenden Strömungsquerschnittes Stege, die zur Befestigung des inneren Rohres im äußeren Rohr dienen. Diese Stege können in Strömungsrichtung der Medien gesehen, d. h. in axiale Richtung gesehen, schräg gestellt werden, so dass den Medienströmen ein Drall aufgeprägt wird, wodurch die Durchmischung von Druckluft mit Reduktionsmittel begünstigt wird.In a further embodiment of the spray tube for dosing an operating / auxiliary substance, in particular a reducing agent in the exhaust tract, an inner and an outer tube can be used, both tubes are closed by a common plug. In the inner tube, a reducing agent / compressed air mixture is transported by means of the branched first compressed air sub-stream, while the larger, ie the second compressed air sub-stream, which is required for atomization, is transported through the outer tube. Between the inner and the outer tube are located within the forming flow cross-section webs, which serve to secure the inner tube in the outer tube. These webs can Seen in the direction of flow of the media, ie seen in the axial direction, are inclined, so that the media streams a swirl is imposed, whereby the mixing of compressed air is promoted with reducing agent.

Im weiteren Verlauf mündet das innere Rohr an einer Öffnung in das äußere Rohr, wodurch die beiden Druckluftteilströme und das Reduktionsmittel zusammengeführt wird. Am Ende des außenliegenden Rohres kann beispielsweise ein Stopfen vorgesehen sein, der mit Stegen am äußeren Rohr befestigt ist. Diese Stege können – wie vorstehend bereits erwähnt – in Strömungsrichtung der Medien gesehen schräg gestellt sein, um dem Gemisch aus Reduktionsmittel und Druckluft einen weiteren Drall aufzuprägen, wodurch die nachfolgende unter zur Hilfenahme des zweiten, größeren Druckluftteilstromes erfolgende Zerstäubung des Reduktionsmittels optimiert wird. Zwischen dem Stopfen und dem äußeren Rohr befindet sich ein insbesondere ringförmig ausgebildeter Spalt, durch den das Druckluft/Reduktionsmittelgemisch zum offen Ende des äußeren Rohres geführt wird und dort fein zerstäubt als Nebel oder als Spray in den Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine abgegeben wird.In the course of the inner tube opens at an opening in the outer tube, whereby the two compressed air streams and the reducing agent is merged. At the end of the outer tube, for example, a plug may be provided which is secured with webs on the outer tube. These webs can - as already mentioned above - be seen obliquely viewed in the direction of flow of the media to impart a further twist to the mixture of reducing agent and compressed air, whereby the subsequent under taking place to help the second, larger compressed air sub-stream atomization of the reducing agent is optimized. Between the plug and the outer tube is a particular annular formed gap through which the compressed air / reducing agent mixture is guided to the open end of the outer tube and there is finely atomized as mist or spray is discharged into the exhaust system of the internal combustion engine.

In einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung umfasst das Sprührohr ein inneres und ein äußeres Rohr sowie einen gemeinsamen Stopfen am Ende beider Rohre. Im äußeren der beiden Rohre wird das Druckluft/Reduktionsmittelgemisch mit Hilfe des ersten kleineren Druckluftteilstroms transportiert, während der größere, d. h. der zweite Druckluftteilstrom durch das innere Rohr strömt. Zwischen dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr befinden sich Stege, welche zur Befestigung des inneren Rohres im äußeren Rohr dienen. Im weiteren Verlauf läuft das innere Rohr in einer Öffnung aus, so dass die beiden Druckluftteilströme sowie das Reduktionsmittel zusammengeführt werden.In a further embodiment of the present invention, the spray tube comprises an inner and an outer tube and a common plug at the end of both tubes. In the outer of the two tubes, the compressed air / reducing agent mixture is transported by means of the first smaller compressed air sub-stream, while the larger, d. H. the second compressed air partial flow flows through the inner tube. Between the inner tube and the outer tube are webs, which serve to secure the inner tube in the outer tube. In the course of the inner tube runs in an opening, so that the two compressed air streams and the reducing agent are merged.

In einer weiteren Untervariante der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung umfasst das Sprührohr ebenfalls ein inneres und ein äußeres Rohr, die durch einen gemeinsamen Stopfen am Ende des Sprührohrs verschlossen sind. Im äußeren der beiden Rohre wird der Druckluftstrom gefördert, der zur Zerstäubung des Reduktionsmittels erforderlich ist. Durch das Innere der beiden Rohre wird ausschließlich der Betriebs-/Hilfsstoff, d. h. im vorliegenden Falle das Reduktionsmittel geführt. Am Ende des innenliegenden Rohres befindet sich ein federbelastetes Rückschlagventil. Hierdurch kommt der Betriebs-/Hilfsstoff bis zum Ende des inneren Rohres nicht mit der Luft in Berührung, kann somit nicht austrocknen, wodurch eine Kristallbildung ausgeschlossen ist.In a further sub-variant of the second embodiment of the solution proposed according to the invention, the spray tube likewise comprises an inner and an outer tube, which are closed by a common plug at the end of the spray tube. In the outer of the two tubes of the compressed air flow is conveyed, which is required for atomization of the reducing agent. Through the inside of the two tubes, only the operating / auxiliary material, d. H. led in the present case, the reducing agent. At the end of the inner tube is a spring-loaded check valve. As a result, the operating / auxiliary material does not come into contact with the air until the end of the inner tube, so that it can not dry out, as a result of which crystal formation is ruled out.

In vorteilhafter Weise ist das Rückschlagventil derart beschaffen, dass dieses ein nadelförmig ausgebildetes Ventilglied aufweist, ferner eine Druckfeder sowie einen Halter. Der Halter ist mit dem nadelförmig ausgebildeten Ventilglied fest verbunden und kann zum Beispiel auf dieses aufgepresst, mit diesem verschweißt oder in dieses eingesteckt, ausgebildet sein. Die Druckfeder stützt sich an einem Ende des Halters ab, am gegenüberliegenden Ende stützt sich diese sich an einem Vorsprung im inneren Rohr ab. Aufgrund der durch die Druckfeder ausgeübten Federkraft, wird das nadelförmig ausgebildete Ventilglied gegen das Ende des inneren Rohres gedrückt, wodurch sich eine Dichtung zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr ergibt, so dass der Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere das Reduktionsmittel, nicht mit der Druckluft in Berührung kommt, sondern diese Medien voneinander getrennt sind.Advantageously, the check valve is such that it has a needle-shaped valve member, also a compression spring and a holder. The holder is firmly connected to the needle-shaped valve member and can for example be pressed onto this, welded thereto or plugged into this, be formed. The compression spring is supported on one end of the holder from, at the opposite end, this is based on a projection in the inner tube. Due to the spring force exerted by the compression spring, the needle-shaped valve member is pressed against the end of the inner tube, whereby a seal between the inner and the outer tube results, so that the operating / auxiliary material, in particular the reducing agent, not with the compressed air comes into contact, but these media are separated from each other.

Wird das Reduktionsmittel als fein zerstäubter Nebel in den Abgasmassenstrom der Verbrennungskraftmaschine eindosiert, so öffnet das Dosierventil, welches im Dosiermodul vorgesehen ist, und der Druck in dem das Reduktionsmittel führenden Teil der Dosierleitung steigt. Sobald der Öffnungsdruck des Rückschlagventiles überschritten ist, öffnet dieses und das Reduktionsmittel gelangt in das äußere Rohr, in dem der Druckluftstrom ansteht, so dass diese beiden Medien abgeführt werden. Die weitere Eindosierung des Reduktionsmittels sowie die Gestaltung der Stege, die zwischen dem äußeren und dem inneren Rohr vorgesehen sein können, sowie die Ausführungsmöglichkeiten des Stopfens entsprechen im Wesentlichen der vorstehend skizzierten ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung.If the reducing agent is metered into the exhaust gas mass flow of the internal combustion engine as finely atomized mist, the metering valve which is provided in the metering module opens and the pressure in the part of the metering line carrying the reducing agent opens. As soon as the opening pressure of the check valve is exceeded, this opens and the reducing agent passes into the outer tube, in which the compressed air flow is present, so that these two media are discharged. The further metering of the reducing agent and the design of the webs, which may be provided between the outer and the inner tube, as well as the possible embodiments of the plug substantially correspond to the above-outlined first embodiment of the proposed solution according to the invention.

Durch die Trennung des Betriebs-/Hilfsstoffes, insbesondere des Reduktionsmittels von der Druckluft durch das Rückschlagventil wird sichergestellt, dass bei einer Dosierpause oder dem Abstellen des Fahrzeugs die das Reduktionsmittel führende Leitung nicht leer läuft. Somit können auch bei abgestellten Dosiersystemen keine Kristalle innerhalb des Dosiersystemes entstehen.The separation of the operating / auxiliary substance, in particular of the reducing agent from the compressed air through the check valve, ensures that during a dosing interval or when the vehicle is parked, the line carrying the reducing agent does not run empty. Thus, even with shut-off dosing no crystals can arise within the metering system.

In allen vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten können die den Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere das Reduktionsmittel führenden Teile im Dosierrohr eine Reduktionsmittelanziehende Oberfläche besitzen. Dadurch kann beispielsweise aus dem Reduktionsmittel ein Wandfilm gebildet werden, der sich gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt. Aufgrund der gleichmäßigen Verteilung kommt es zu einer zeitlich gut homogenisierten Dosiermengenabgabe, was für eine gleichmäßige Zweistoffzerstäubung vorteilhaft ist.In all embodiments described above, the parts leading the operating / auxiliary material, in particular the reducing agent, in the metering tube can have a reducing agent-attracting surface. As a result, for example, from the reducing agent, a wall film can be formed, which is distributed uniformly on the surface. Due to the uniform distribution, there is a time well homogenized Dosiermengenabgabe, which is advantageous for a uniform two-component atomization.

Anstelle einer vorstehend Reduktionsmittel-anziehenden Ausgestaltung der Oberfläche, kann auch eine Reduktionsmittel-abweisende Oberfläche im Dosierrohr ausgebildet sein. Dies führt dazu, dass das Reduktionsmittel keinen Wandfilm ausbildet, sondern in Tropfenform transportiert wird. Hierdurch wird die Oberfläche des Reduktionsmittels verringert und die Kontaktfläche, die sich zwischen diesem und der Druckluft ergibt, ist deutlich verkleinert. Aufgrund der deutlichen Verkleinerung der Kontaktfläche wird die Verdunstungsrate des Wassers aus dem Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere aus dem Reduktionsmittel gesenkt und die Gefahr einer sich einstellenden Kristallbildung nochmals deutlich reduziert.Instead of an above reductant-attracting design of the surface can Also, a reducing agent-repellent surface may be formed in the metering tube. This results in that the reducing agent does not form a wall film, but is transported in the form of drops. As a result, the surface of the reducing agent is reduced and the contact area that results between this and the compressed air is significantly reduced. Due to the significant reduction of the contact surface, the evaporation rate of the water from the operating / auxiliary material, in particular reduced from the reducing agent and the risk of self-adjusting crystal formation is significantly reduced again.

Es besteht auch die Möglichkeit, eine das Reduktionsmittel-anziehende und das Reduktionsmittel-abweisende Gestaltung der Oberflächen miteinander zu kombinieren. Dazu sind zum Beispiel alle das Reduktionsmittel führenden Rohrleitungen bis kurz vor Ende des Dosierrohres Reduktionsmittel abweisend ausgestaltet, was – wie oben stehend beschrieben – die Gefahr der Kristallbildung deutlich reduziert. In Endbereich des Dosierrohres hingegen sind dessen Oberflächen nach der Zusammenführung des Reduktionsmittels mit dem gesamten Druckluftstrom Reduktionsmittel anziehend ausgestaltet, was die Homogenisierung des Sprühnebels sowie die Zerstäubung begünstigt.It is also possible to combine a reducing agent-attracting and a reducing agent-repellent design of the surfaces. For this purpose, for example, all the reducing agent-carrying pipelines until shortly before the end of the metering tube reducing agent designed repellent, which - as described above - significantly reduces the risk of crystal formation. On the other hand, in the end region of the dosing tube, its surfaces, after the reduction agent has been brought together with the entire compressed air flow, are designed to attract reducing agents, which promotes the homogenization of the spray and the atomization.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.With reference to the drawing, the invention will be described below in more detail.

Es zeigt:It shows:

1 ein luftunterstütztes Dosiersystem mit einer im Fahrzeug vorgesehenen Druckluftversorgung, 1 an air-assisted dosing system with a compressed air supply provided in the vehicle,

2 den Aufbau eines Dosiermoduls einer Dosierleitung und eines Dosierrohres gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung, 2 the construction of a metering module of a metering line and a metering tube according to a first embodiment of the invention,

3 die Ausführungsvariante gemäß 2 ergänzt um einen Drucksensor, 3 the embodiment according to 2 supplemented by a pressure sensor,

4 eine weitere Ausführungsvariante von Dosiermodul, Dosierleitung und Dosierrohr nach einer zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung, 4 a further embodiment of metering module, dosing and metering tube according to a second embodiment of the proposed solution according to the invention,

5 ineinander geführte erste und zweite Rohre einer Dosierleitung, die in ein Sprührohr münden, 5 Into each other guided first and second pipes of a metering line, which open into a spray pipe,

6 eine Abwandlung der ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung am Ende des Sprührohrs im Abgastrakt, 6 a modification of the first embodiment of the invention proposed solution at the end of the spray pipe in the exhaust system,

7 eine weitere Untervariante der ersten Ausführungsvariante mit Ende des Sprührohrs im Abgastrakt, 7 a further sub-variant of the first embodiment with the end of the spray pipe in the exhaust system,

8 eine weitere Untervariante der ersten Ausführungsvariante mit konischem Stopfen sich ergebendem Ringspalt am Sprührohrende, 8th a further sub-variant of the first embodiment variant with conical plug resulting annular gap at Sprührohrende,

9 eine weitere Untervariante der ersten Ausführungsvariante mit konisch ausgebildetem Stopfen und 9 a further sub-variant of the first embodiment with conical stopper and

10 eine Untervariante der zweiten Ausführungsvariante mit einem Medium betätigten Ventil im innenliegenden Rohr. 10 a sub-variant of the second embodiment with a medium actuated valve in the inner tube.

Ausführungsvariantenvariants

Der Darstellung gemäß 1 ist eine schematische Darstellung eines luftunterstützten Dosiersystems zum Eindosieren eines Betriebs-/Hilfsstoffes in einen Abgasstrom zu entnehmen.The representation according to 1 is a schematic representation of an air-assisted dosing system for dosing an operating / auxiliary substance to take in an exhaust gas stream.

Wie aus 1 hervorgeht, strömt im Abgastrakt 10 einer in 1 nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine ein Abgasstrom 12. In den Abgastrakt 10 ragt ein Sprührohr 14 hinein, welches wie in 1 angedeutet in Bezug auf eine Anschlussstelle 64 abgewinkelt ausgebildet sein kann und einem Sprühnebel oder ein Spray 16 aus zerstäubtem Reduktionsmittel und Luft in den Abgasstrom 12 einbringt. Zwischen der Anschlussstelle 64 des Sprührohres 14 und einem Dosiermodul 18 erstreckt sich eine Dosierleitung 20. Das Dosiermodul 18 wird – wie aus 1 hervorgeht – einerseits über ein Druckluftreservoir 26 und eine Druckluftleitung 24 mit Druckluft versorgt; andererseits strömt dem Dosiermodul 18 über eine Reduktionsmittelleitung 22 beispielsweise eine gefrierfähige Harnstoffwasser-Lösung zu. Diese wird aus einem Vorratstank 28 entnommen, und über ein Fördermodul 30 aus diesem in die Reduktionsmittelleitung 22 gefördert und strömt von dort dem Dosiermodul 18 zu.How out 1 shows, flows in the exhaust system 10 one in 1 not shown internal combustion engine an exhaust gas flow 12 , In the exhaust tract 10 a spray tube protrudes 14 into it, which like in 1 indicated with respect to a connection point 64 may be formed angled and a spray or spray 16 from atomized reducing agent and air into the exhaust stream 12 brings. Between the junction 64 of the spray tube 14 and a dosing module 18 extends a dosing 20 , The dosing module 18 will - like out 1 emerges - on the one hand via a compressed air reservoir 26 and a compressed air line 24 supplied with compressed air; On the other hand, the dosing module flows 18 via a reducing agent line 22 For example, a freezable urea water solution. This is from a storage tank 28 taken, and via a conveyor module 30 from this into the reducing agent line 22 promoted and flows from there the dosing 18 to.

2 zeigt eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen luftunterstützten Dosiersystems in schematischer Anordnung. 2 shows a first embodiment of the inventively proposed air-assisted dosing system in a schematic arrangement.

Aus der Darstellung der ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung gemäß 2 geht hervor, dass im Dosiermodul 18 ein Dosierventil 32 aufgenommen ist. Das Dosierventil 32 umfasst einerseits einen elektrisch betätigbaren Steller 52 und andererseits eine Rückstellfeder 54. Stromab des Dosierventiles 32 befindet sich eine Mischkammer 44. Wie aus 2 hervorgeht, werden dem Dosiermodul 18 über die Reduktionsmittelleitung 22 sowohl Reduktionsmittel 110 als auch über die Druckluftleitung 24 Druckluft 108 zugeführt. Die Druckluftleitung 24 umfasst ein Rückschlagventil 46, welches vor einer ersten Drosselstelle 48 und vor einer weiteren zweiten Drosselstelle 50 liegt. Über die Druckluftleitung 24, die von dem in 1 schematisch angedeuteten Druckluftreservoier 26 versorgt wird, strömt sowohl der Mischkammer 44 als auch einem Teil der in der Ausführungsvariante gemäß 2 zweiteilig ausgebildeten Dosierleitung 20 Druckluft zu. Im Dosiermodul 18 wird die das Rückschlagventil 46 passierende Druckluft 108 in zwei Druckluftteilströme 108.1 und 108.2 aufgeteilt. Der kleinere der beiden Teilströme passiert die erste Drosselstelle 48, der größere der beiden Teildruckluftströme passiert die zweite Drosselstelle 50.From the representation of the first embodiment of the proposed solution according to the invention 2 it turns out that in the dosing module 18 a metering valve 32 is included. The metering valve 32 on the one hand comprises an electrically actuated actuator 52 and on the other hand, a return spring 54 , Downstream of the metering valve 32 there is a mixing chamber 44 , How out 2 shows, the metering module 18 via the reducing agent line 22 both reducing agents 110 as well as via the compressed air line 24 compressed air 108 fed. The compressed air line 24 includes a check valve 46 , which before a first throttle point 48 and in front of another second throttle 50 lies. Via the compressed air line 24 that of the in 1 schematically indicated compressed air reservoir 26 is supplied, flows both the mixing chamber 44 as well as a part of in the embodiment according to 2 two-piece dosing line 20 Compressed air too. In the dosing module 18 becomes the check valve 46 passing compressed air 108 in two compressed air streams 108.1 and 108.2 divided up. The smaller of the two partial flows passes the first throttle point 48 , the larger of the two partial pressure air streams passes the second throttle point 50 ,

Der kleinere der beiden Druckluftteilströme 108.1 und 108.2 der beispielsweise 5 Normliter/min beträgt, dient dem Transport des Reduktionsmittels, welches der Mischkammer 44 über die Reduktionsmittelleitung 22 zugeführt wird. Der erste kleinere Druckluftteilstrom 108.1 gelangt in die Mischkammer 44, vermischt sich dort mit dem Reduktionsmittel 110, welches der Mischkammer 44 über die Reduktionsmittelleitung 22 zugeführt wird. Die Druckluft 108, die der Mischkammer 44 mit dem ersten, kleineren Druckluftteilstrom 108.1 zugeführt wird, dient dem Transport des Reduktionsmittels 110 in einem ersten Teil 40 der Dosierleitung 20. Der größere der beiden Druckluftteilströme 108.2, welcher die weitere, zweite Drosselstelle 50 passiert, wird einem zweiten Teil 42, der in der Ausführungsvariante gemäß 2 zweiteilig ausgebildeten Dosierleitung 20, zugeführt. Der größere der beiden Druckluftteilströme, d. h. der zweite Druckluftteilstrom 108.2 beträgt beispielsweise 15 Normliter/min und wird in den zweiten Teil 42 der Dosierleitung 20 getrennt von dem Gemisch aus Reduktionsmittel 110 und dem ersten Teildruckluftstrom 108.1. transportiert. Kurz vor dem Abgastrakt 10 der Verbrennungskraftmaschine werden der erste Teildruckluftstrom 108.1 sowie der zweite, der Zerstäubung dienende Teildruckluftstrom 108.2 wieder zusammengeführt, wie in 5 untenstehend noch erläutert wird.The smaller of the two compressed air streams 108.1 and 108.2 which is, for example, 5 standard liters / min, serves to transport the reducing agent, which is the mixing chamber 44 via the reducing agent line 22 is supplied. The first smaller compressed air sub-stream 108.1 enters the mixing chamber 44 , mixes there with the reducing agent 110 , which is the mixing chamber 44 via the reducing agent line 22 is supplied. The compressed air 108 that of the mixing chamber 44 with the first, smaller compressed air partial flow 108.1 is supplied, serves to transport the reducing agent 110 in a first part 40 the dosing line 20 , The larger of the two compressed air streams 108.2 , which the further, second throttle point 50 happens, becomes a second part 42 , in the embodiment according to 2 two-piece dosing line 20 , fed. The larger of the two compressed air sub-streams, ie the second compressed air sub-stream 108.2 is for example 15 standard liters / min and is in the second part 42 the dosing line 20 separated from the mixture of reducing agent 110 and the first partial compressed air flow 108.1 , transported. Just before the exhaust tract 10 the internal combustion engine become the first partial compressed air flow 108.1 and the second, the atomization serving partial pressure air flow 108.2 merged again, as in 5 will be explained below.

Da das Reduktionsmittel 110, so zum Beispiel HWL oder AdBlue mit einem im Vergleich zur bisher eingesetzten Druckluftmenge reduzierten ersten Druckluftteilstrom 108.1 gefördert wird, wird eine Kristallbildung innerhalb des Leitungssystems des Dosiersystems vermieden. Eine gute Sprayaufbereitung im Sprührohr 14 zum Einbringen des Reduktionsmittels 110 in den Abgasstrom 12 ist dadurch sichergestellt, dass durch den im zweiten Teil 42 der Dosierleitung 20 transportierten zweiten Druckluftteilstrom 108.2 an der Sprayaufbereitungsstelle, d. h. am Ende des Sprührohrs 14 der volle Druckluftstrom, die beiden Druckluftteilströme 108.1 und 108.2 umfassend zur Verfügung steht.As the reducing agent 110 , For example, HWL or AdBlue with a reduced compared to the previously used amount of compressed air first compressed air sub-stream 108.1 is promoted, a crystal formation is avoided within the piping system of the dosing. A good spray treatment in the spray tube 14 for introducing the reducing agent 110 in the exhaust stream 12 This ensures that by the second part 42 the dosing line 20 transported second compressed air sub-stream 108.2 at the spray preparation point, ie at the end of the spray tube 14 the full compressed air flow, the two compressed air streams 108.1 and 108.2 is comprehensively available.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung gemäß der in 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante erfolgt im Dosiermodul 18 die Aufteilung der beiden Druckluftteilströme 108.1 und 108.2 über die erste Drosselstelle 48 und die zweite Drosselstelle 50, wobei die Querschnitte der Drosselstellen 48 bzw. 50 derart gewählt sind, dass sich unter Berücksichtigung nachfolgender Druckverluste die gewünschte Aufteilung der beiden Druckluftteilströme 108.1 und 108.2 von Druckluft 108 bevorzugt im Verhältnis von 1:3 – wie oben erwähnt – einstellt.By the inventively proposed solution according to the in 2 shown first embodiment variant takes place in the dosing 18 the distribution of the two partial compressed air streams 108.1 and 108.2 over the first throttle 48 and the second throttle 50 , where the cross sections of the throttle points 48 respectively. 50 are chosen such that, taking into account subsequent pressure losses, the desired distribution of the two partial compressed air streams 108.1 and 108.2 of compressed air 108 preferably in the ratio of 1: 3 - as mentioned above - sets.

Der erste Teil 40 sowie der zweite Teil 42 der in der ersten Ausführungsvariante gemäß 2 geteilt ausgebildeten Dosierleitungen 20, wird durch zwei voneinander getrennte Räume gebildet und von den jeweiligen Medien durchströmt werden. Die beiden Teile 40 bzw. 42 der Dosierleitung 20 können als getrennte Rohre bzw. als getrennte Schläuche ausgebildet sein. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, den ersten Teil 40 sowie den zweiten Teil 42 der Dosierleitung 20 durch doppelwandige Rohre bzw. doppelwandige Schläuche in einer einzigen Leitung zu realisieren.The first part 40 as well as the second part 42 in the first embodiment according to 2 shared trained dosing 20 , is formed by two separate spaces and flowed through by the respective media. The two parts 40 respectively. 42 the dosing line 20 may be formed as separate tubes or as separate hoses. Furthermore, there is the possibility of the first part 40 as well as the second part 42 the dosing line 20 to realize by double-walled tubes or double-walled hoses in a single line.

Das im Dosiermodul 18 in die Druckluftleitung 24 integrierte Rückschlagventil 46 stellt sicher, dass auch bei abgestelltem Fahrzeug und außer Betrieb befindlichem Dosiersystem kein Reduktionsmittel 22 in den Druckluftkreis, d. h. entgegen der Strömungsrichtung der Druckluft 108 vom Druckluftreservoir 26 zum Dosiermodul 18 in den Druckluftkreislauf des Fahrzeugs gelangt.The in the dosing module 18 into the compressed air line 24 integrated check valve 46 ensures that there is no reducing agent even when the vehicle is parked and the dosing system is not in operation 22 in the compressed air circuit, ie against the flow direction of the compressed air 108 from the compressed air reservoir 26 to the dosing module 18 enters the compressed air circuit of the vehicle.

Der Darstellung gemäß 3 ist eine Weiterbildung der in 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung zu entnehmen.The representation according to 3 is a further education of in 2 shown first embodiment of the proposed solution according to the invention.

Auch bei der in 3 dargestellten Ausführungsvariante wird Druckluft 108 über die Druckluftleitung 24 und Reduktionsmittel 110 über die Reduktionsmittelleitung 22 dem Dosiermodul 18 zugeführt. Dieses enthält analog zur in 2 dargestellten Ausführungsvariante stromab des Rückschlagventiles 46 die erste Drosselstelle 48 sowie die zweite Drosselstelle 50. Über die erste Drosselstelle 48 wird der Mischkammer 44 der erste Druckluftteilstrom 108.1 zugeleitet, während über die zweite Drosselstelle 50 der zweite Druckluftteilstrom 108.2 in den zweiten Teil 42 der Dosierleitung 20 gelangt. Am Ende des Sprührohrs 14 werden der erste Druckluftteilstrom 108.1 der Druckluft 108, der dem Transport des Reduktionsmittels 110 dient sowie der zweite Druckluftteilstrom 108.2 der Druckluft 108, der der Zerstäubung des Reduktionsmittels 110 und der Bildung des Sprühnebels 16 dient, zusammengeführt.Also at the in 3 illustrated embodiment is compressed air 108 via the compressed air line 24 and reducing agents 110 via the reducing agent line 22 the dosing module 18 fed. This contains analogous to in 2 illustrated embodiment downstream of the check valve 46 the first throttle 48 as well as the second throttle point 50 , About the first throttle point 48 becomes the mixing chamber 44 the first compressed air partial flow 108.1 fed while on the second throttle 50 the second compressed air sub-stream 108.2 in the second part 42 the dosing line 20 arrives. At the end of the spray tube 14 become the first compressed air partial flow 108.1 the compressed air 108 which is the transport of the reducing agent 110 serves as well as the second compressed air sub-stream 108.2 the compressed air 108 , the atomization of the reducing agent 110 and the formation of the spray 16 serves, merges.

Das Dosiermodul 18 umfasst in der in 3 dargestellten Ausführungsvariante einen Drucksensor 56, der insbesondere als Differenzdrucksensor ausgebildet ist. Der Drucksensor 56 bestimmt einen Differenzdruck Δp zwischen dem Reduktionsmittel 110 vor dem Dosierventil 32 und nach dem Dosierventil 32. Der Druck stromab des Dosierventiles 32 kann in dem Teil der Druckluftleitung, der sich zur Mischkammer 44 stromab der ersten Drosselstelle 48 erstreckt bzw. in der Mischkammer 44 selbst erfasst werden. Dieses Drucksignal dient zur genaueren Steuerung der jeweils zuzumessenden Menge an Reduktionsmittel 110. Aufgrund der Verwendung eines Drucksensors 56, der insbesondere als Differenzdrucksensor ausgebildet ist, können mit einem einzigen Drucksensor 56 sowohl mögliche Änderungen der Dosiermenge des einzudosierenden Reduktionsmittels 110 aufgrund von Druckschwankungen in demselben korrigiert als auch Druckschwankungen, die innerhalb der Druckluftleitung 24 bzw. dem Druckluftreservoir 26 auftreten, korrigiert werden. Der Drucksensor sendet sein Ausgangssignal an eine Steuereinheit 57, wobei je nach tatsächlichem Differenzdruck Δp die Dosiermenge durch eine entsprechend geänderte Öffnungsdauer oder eine geänderte Frequenz des Dosierventils 32 korrigiert wird. Weicht der Ist-Differenzdruck ΔIst vom Solldifferenzdruck ΔpSoll, ab, so wird die Öffnungsdauer des Dosierventiles 32 angepasst. Die Öffnungsdauer des Dosierventiles 32 lässt sich beispielsweise gemäß der nachfolgenden Beziehung variieren: t_Öffnungsdauer_Ist = t_Öffnungsdauer_Soll·Wurzel (Δp_Soll/Δ_Ist) The dosing module 18 includes in the 3 illustrated embodiment, a pressure sensor 56 , which is designed in particular as a differential pressure sensor. The pressure sensor 56 definitely one Differential pressure Δp between the reducing agent 110 in front of the metering valve 32 and after the dosing valve 32 , The pressure downstream of the metering valve 32 can be found in the part of the compressed air line that goes to the mixing chamber 44 downstream of the first throttle 48 extends or in the mixing chamber 44 to be recorded yourself. This pressure signal is used for more precise control of the respective amount of reducing agent to be metered 110 , Due to the use of a pressure sensor 56 , which is designed in particular as a differential pressure sensor, can with a single pressure sensor 56 both possible changes in the metered amount of the reducing agent to be metered 110 due to pressure fluctuations in the same corrected as well as pressure fluctuations within the compressed air line 24 or the compressed air reservoir 26 occur, be corrected. The pressure sensor sends its output signal to a control unit 57 , Depending on the actual differential pressure Δp, the metered amount by a correspondingly changed opening duration or a changed frequency of the metering valve 32 is corrected. If the actual differential pressure Δ actual deviates from the target differential pressure Δp setpoint , the opening duration of the metering valve will change 32 customized. The opening time of the metering valve 32 can be varied according to the following relationship, for example: t_Opening Time_Ist = t_Opening Duration_Soll · Root (Δp_Soll / Δ_Ist)

Es kann jedoch auch eine Anpassung der Frequenz gemäß nachfolgender Beziehung erfolgen: f_Ist = f_Soll·Wurzel (Δp_Soll/Δp_Ist) However, it may also be an adjustment of the frequency according to the following relationship: f_Ist = f_soll · root (Δp_soll / Δp_Ist)

Der Darstellung gemäß 4 ist eine weitere zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen luftunterstützten Dosiersystems zum Eindosieren eines Betriebs-/Hilfsstoffes in einen Abgasstrom zu entnehmen.The representation according to 4 is another second embodiment of the present invention proposed air-assisted dosing system for dosing an operating / auxiliary material in an exhaust stream to take.

Gemäß der in 4 dargestellten zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung, werden das Reduktionsmittel 110 und die gesamte in der Druckluftleitung 24 strömende Druckluft 108 getrennt in den Abgastrakt 10 geführt. Erst an der Sprayerzeugungsstelle, d. h. am Ende des Sprührohres 14, werden das Reduktionsmittel 110 und die Druckluft 108 zusammengeführt, vergleiche Darstellung gemäß 10.According to the in 4 shown second embodiment of the proposed solution according to the invention, the reducing agent 110 and the whole in the compressed air line 24 flowing compressed air 108 separated into the exhaust tract 10 guided. Only at the Sprayerzeugungsstelle, ie at the end of the spray tube 14 , become the reducing agent 110 and the compressed air 108 merged, see illustration according to 10 ,

Durch die getrennte Führung des Reduktionsmittels 110 im ersten Teil 40 der Dosierleitung 20 und der Druckluft 108 nach Passage des Rückschlagventiles 46 im zweiten Teil 42 der Dosierleitung 20, wird ein direkter Kontakt, der zur Kristallbildung führen könnte, zwischen diesen beiden Medien vermieden und insbesondere eine die Kristallbildung fördernde Herabsetzung der Wasserkonzentration im Reduktionsmittel 110 ausgeschlossen. Bei der in 4 dargestellten Ausführungsvariante ist die in 3 im Dosiermodul 18 enthaltene Mischkammer 44 entfallen. Weiterhin sind im Vergleich zur ersten in 3 dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung die erste Drosselstelle 48 sowie die zweite Drosselstelle 50 entfallen. Wie in Zusammenhang mit 3 bereits erläutert, kann optional das Rückschlagventil 46 in der Druckluftleitung 24 enthalten sein. Ebenso kann mit dem Drucksensor 56, insbesondere ausgestaltet als Differenzdrucksensor, die Druckdifferenz Δp an der Eintrittsseite und an der Austrittsseite des Dosierventiles 32 bestimmt werden. Mit diesem vom Drucksensor 56, insbesondere vom als Differenzdrucksensor ausgestalteten Drucksensors 56 ermittelten Differenzdrucksignal kann, wie bereits zuvor in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsvariante gemäß 3 beschrieben, die Dosiergenauigkeit verbessert werden. Das Dosierventil 32 umfasst analog zum in 3 dargestellten Dosierventil 32 einen elektrisch betätigbaren Steller 52 sowie eine Rückstellfeder 54, mit welcher das Dosiermodul 32 im vorliegenden Fall wieder in seine Schließstellung überführt werden kann.Due to the separate guidance of the reducing agent 110 In the first part 40 the dosing line 20 and the compressed air 108 after passage of the check valve 46 in the second part 42 the dosing line 20 , a direct contact, which could lead to crystal formation, avoided between these two media and in particular a crystal formation promoting reduction of the water concentration in the reducing agent 110 locked out. At the in 4 illustrated embodiment is the in 3 in the dosing module 18 included mixing chamber 44 omitted. Furthermore, compared to the first in 3 illustrated embodiment of the invention proposed solution, the first throttle point 48 as well as the second throttle point 50 omitted. As related to 3 already explained, optional can be the check valve 46 in the compressed air line 24 be included. Likewise, with the pressure sensor 56 , in particular embodied as a differential pressure sensor, the pressure difference Δp at the inlet side and at the outlet side of the metering valve 32 be determined. With this from the pressure sensor 56 , in particular of the designed as a differential pressure sensor pressure sensor 56 determined differential pressure signal can, as previously in connection with the first embodiment according to 3 described, the dosing accuracy can be improved. The metering valve 32 includes analogous to in 3 shown metering valve 32 an electrically operated actuator 52 and a return spring 54 , with which the dosing module 32 can be returned to its closed position in the present case.

Der Darstellung gemäß 5 ist eine Ausbildungsmöglichkeit der Dosierleitung 20 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiersystems zu entnehmen.The representation according to 5 is a training option of dosing 20 of the dosing system proposed according to the invention.

Die in 5 dargestellte Ausführungsvariante der Ausbildung einer Dosierleitung 20, ein inneres Rohr 60 und ein äußeres Rohr 62 umfassend, eignet sich sowohl für die in 3 dargestellte erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung als auch für die im Zusammenhang mit 4 oben stehend erläuterte, zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung. Aus der Darstellung gemäß 5 geht hervor, dass die Dosierleitung 20 ein inneres Rohr 60 und ein dieses umschließendes äußeres Rohr 62 umfasst. Die Dosierleitung 20 gemäß der Darstellung in 5 ist demnach als doppelwandiges Rohr oder als doppelwandiger Schlauch ausgebildet. Das innere Rohr 60 stellt beispielsweise den ersten Teil 40 der Dosierleitung dar, über den gemäß der Ausführungsvariante in 3 ein Gemisch aus zum Transport dienender erster Druckluftteilstrom 108.1 und Reduktionsmittel 110 oder gemäß der Ausführungsvariante in 4 ausschließlich Reduktionsmittel 110 transportiert wird, während über das äußere Rohr 62 entweder der zweite Druckluftteilstrom 108.2 von Druckluft 108, die der Zerstäubung des Reduktionsmittels 110 dient, transportiert wird oder die gesamte Druckluft 108, wie in der Ausführungsvariante gemäß 4 gezeigt ist.In the 5 illustrated embodiment of the formation of a dosing 20 , an inner tube 60 and an outer tube 62 comprehensive, suitable for both in 3 illustrated first embodiment of the proposed solution according to the invention as well as for in connection with 4 explained above, second embodiment of the proposed solution according to the invention. From the illustration according to 5 shows that the dosing line 20 an inner tube 60 and an outer tube enclosing this 62 includes. The dosing line 20 as shown in 5 is therefore designed as a double-walled tube or as a double-walled hose. The inner tube 60 represents, for example, the first part 40 the dosing, over the according to the embodiment in 3 a mixture of serving for transport first compressed air sub-stream 108.1 and reducing agents 110 or according to the embodiment in 4 excluding reducing agents 110 is transported while over the outer tube 62 either the second compressed air sub-stream 108.2 of compressed air 108 that the atomization of the reducing agent 110 serves, is transported or all the compressed air 108 , as in the embodiment according to 4 is shown.

An der Anschlussstelle 64 geht die in der Ausführungsvariante gemäß 5 doppelwandig ausgebildete Dosierleitung 20, das innere Rohr 60 und das äußere Rohr 62 umfassend, in das Sprührohr 14 über, an dessen Ende sich ein Stopfen 66 befindet und der Sprühnebel 16 aus Reduktionsmittel 110 und zerstäubter Druckluft 108 erzeugt wird, so dass das eindosierte Reduktionsmittel 110 in den Abgasstrom 12 eingebracht werden kann.At the junction 64 goes in the embodiment according to 5 double trained dosing line 20 , the inner tube 60 and the outer tube 62 comprising, in the spray tube 14 over, at the end of which is a stopper 66 is located and the spray 16 from reducing agent 110 and atomized compressed air 108 is generated, so that the metered reducing agent 110 in the exhaust stream 12 can be introduced.

Der Darstellung gemäß 6 ist eine Abwandlung der ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiersystems gemäß der 1 und 2 zu entnehmen.The representation according to 6 is a modification of the first embodiment of the inventively proposed metering according to the 1 and 2 refer to.

Das Ende des in 6 dargestellten Sprührohres 14 ist durch einen Stopfen 66 verschlossen. Dieser umfasst eine Stufe 80 sowie eine Stirnfläche 82 und verschließt somit sowohl einen ersten Strömungsquerschnitt 72 des inneren Rohres 60 mit seiner Stirnfläche 82 sowie einen zweiten Strömungsquerschnitt 74, der die Gestalt eines Ringspaltes hat, zwischen dem inneren Rohr 60 und der Innenseite des äußeren Rohres 62.The end of the in 6 illustrated spray tube 14 is through a stopper 66 locked. This includes a level 80 as well as an end face 82 and thus closes both a first flow cross-section 72 of the inner tube 60 with his face 82 and a second flow cross section 74 which has the shape of an annular gap, between the inner tube 60 and the inside of the outer tube 62 ,

Im inneren Rohr 60 gemäß der Darstellung in 6 wird das Gemisch aus Reduktionsmittel 110 und erstem Druckluftteilstrom 108.1 gefördert. Im inneren Rohr 60 strömt demnach der kleinere der beiden Druckluftteilströme 108.1 und transportiert das Reduktionsmittel 110, während im zweiten Querschnitt 74 des äußeren Rohres 62 der größere der beiden Druckluftteilströme 108.2, der der Zerstäubung des Reduktionsmittels 110 dient, getrennt vom Reduktionsmittel 110 bis zum Stopfen 66 transportiert wird.In the inner tube 60 as shown in 6 becomes the mixture of reducing agent 110 and first compressed air sub-stream 108.1 promoted. In the inner tube 60 Accordingly flows the smaller of the two compressed air streams 108.1 and transports the reducing agent 110 while in the second cross section 74 of the outer tube 62 the larger of the two compressed air streams 108.2 , the atomization of the reducing agent 110 serves, separated from the reducing agent 110 until the stopper 66 is transported.

Am Ende des inneren Rohres 60 sind Öffnungen 70 vorgesehen, über welche der erste Querschnitt 72 des inneren Rohres 60 mit dem zweiten Querschnitt 74 des äußeren Rohres 62 in Verbindung steht und über welche das Gemisch aus Reduktionsmittel 110 und erstem Druckluftteilstrom 108.1 in den zweiten Querschnitt 74 des äußeren Rohres 62 überströmt.At the end of the inner tube 60 are openings 70 provided over which the first cross-section 72 of the inner tube 60 with the second cross section 74 of the outer tube 62 communicates and via which the mixture of reducing agent 110 and first compressed air sub-stream 108.1 in the second cross section 74 of the outer tube 62 overflows.

Das äußere Rohr 62 umfasst unmittelbar vor dem Stopfen 66 ebenfalls Öffnungen 68, die als Einspritzlöcher des Gemisches aus Druckluft 108 und Reduktionsmittel 110 in den Abgastrakt 10 der Verbrennungskraftmaschine dienen. Sowohl die Öffnungen 68 im äußeren Rohr 62 als auch die Öffnungen 70 im inneren Rohr 60, können beispielsweise als 8-Bohrungen in 45°-Teilung in einem Durchmesser von beispielsweise 0,5 mm ausgebildet werden, so dass sich an diesen Öffnungen, insbesondere an den Öffnungen 68 zum Abgastrakt hin, ein fein zerstäubter Sprühnebel 16 aus Reduktionsmittel 110 und Druckluft 108 bildet.The outer tube 62 includes immediately before plugging 66 also openings 68 acting as injection holes of the mixture of compressed air 108 and reducing agents 110 in the exhaust tract 10 serve the internal combustion engine. Both the openings 68 in the outer tube 62 as well as the openings 70 in the inner tube 60 , For example, can be formed as 8-holes in 45 ° division in a diameter of, for example, 0.5 mm, so that at these openings, in particular at the openings 68 to the exhaust tract, a finely atomised spray 16 from reducing agent 110 and compressed air 108 forms.

Der Ausführungsvariante gemäß 7 ist zu entnehmen, dass das Sprührohr 14 ebenfalls ein inneres Rohr 16 und ein äußeres Rohr 62 umfasst. Im Vergleich zur in 6 dargestellten Ausführungsvariante der Strömungsquerschnitte 72 bzw. 74 im inneren Rohr 60 bzw. im äußeren Rohr 62, liegen die Größenverhältnisse bezüglich der Strömungsquerschnitte in der Darstellung gemäß 7 anders.The embodiment according to 7 it can be seen that the spray tube 14 also an inner tube 16 and an outer tube 62 includes. Compared to in 6 illustrated embodiment of the flow cross-sections 72 respectively. 74 in the inner tube 60 or in the outer tube 62 , The size ratios with respect to the flow cross-sections in the illustration according to 7 different.

Aus der Darstellung gemäß 7 geht hervor, dass in dieser Ausführungsvariante der dritte Strömungsquerschnitt 92 im inneren Rohr 60 dem Transport des zweiten Druckluftteilstroms 108.2 dient, während durch den vierten Querschnitt 94 zwischen dem Mantel des inneren Rohres 60 und der Innenseite des äußeren Rohres 62 das Gemisch aus Reduktionsmittel 110 und dem ersten Druckluftteilstrom 108.1 strömt. Aufgrund der unterschiedlich bemessenen. Strömungsquerschnitte 92, 94 in der in 7 dargestellten Ausführungsvariante, ergibt sich zwangsläufig eine andere Geometrie des Stopfens 66 hinsichtlich der Größe der Stirnflächen 82 und hinsichtlich der radialen Lage der Stufe 80 auf der den Strömungsquerschnitten 92 bzw. 94 zuweisenden Seite des Stopfens 66. Analog zur in 6 dargestellten Ausführungsvariante befinden sich Öffnungen 70 im Mantel des inneren Rohres 60 und als Spritzlöcher dienende Öffnungen 68 im Mantel des äußeren Rohres 62. Die Öffnungen 68 bzw. 70 sind analog zur Darstellung gemäß 6 bevorzugt als 8-Bohrungen in 45°-Teilung am Umfang des inneren Rohres 60 bzw. am Umfang des äußeren Rohres 62 verteilt. Die Öffnungen 68, 70 weisen einen Durchmesser von nur wenigen Zehnteln Millimetern, so zum Beispiel 0,5 mm auf, so dass ein feiner Sprühnebel 16 erzeugt werden kann.From the illustration according to 7 shows that in this embodiment, the third flow cross section 92 in the inner tube 60 the transport of the second compressed air sub-stream 108.2 serves while through the fourth cross section 94 between the jacket of the inner tube 60 and the inside of the outer tube 62 the mixture of reducing agent 110 and the first compressed air sub-stream 108.1 flows. Due to the different sized. Flow areas 92 . 94 in the in 7 illustrated embodiment, inevitably results in a different geometry of the plug 66 in terms of the size of the faces 82 and with regard to the radial position of the step 80 on the flow cross sections 92 respectively. 94 assigning side of the plug 66 , Analogous to in 6 illustrated embodiment are openings 70 in the mantle of the inner tube 60 and as injection ports serving openings 68 in the mantle of the outer tube 62 , The openings 68 respectively. 70 are analogous to the representation according to 6 preferably as 8-holes in 45 ° division on the circumference of the inner tube 60 or on the circumference of the outer tube 62 distributed. The openings 68 . 70 have a diameter of only a few tenths of a millimeter, for example, 0.5 mm, leaving a fine spray 16 can be generated.

Der über die Öffnungen 70 in der Mantelfläche des inneren Rohres 60 austretende zweite Druckluftteilstrom 108.2 reißt aufgrund der höheren Strömungsgeschwindigkeit den im vierten Querschnitt 94, d. h. das im Ringspalt geförderte Gemisch aus Reduktionsmittel 110 und dem ersten Druckluftteilstrom 108.1 durch die als Spritzlöcher dienenden Öffnungen 68 nach außen, so dass sich im Ergebnis ein fein zerstäubter Sprühnebel 16 einstellt, der in den im Abgastrakt 10 der Verbrennungskraftmaschine strömenden Abgasstrom 12 eindosiert wird.The over the openings 70 in the lateral surface of the inner tube 60 exiting second compressed air partial flow 108.2 ruptures due to the higher flow velocity in the fourth cross section 94 , ie the mixture of reducing agent conveyed in the annular gap 110 and the first compressed air sub-stream 108.1 through the openings serving as injection ports 68 to the outside, resulting in a finely atomised spray 16 in the exhaust tract 10 the internal combustion engine flowing exhaust gas stream 12 is metered.

Der Darstellung gemäß 8 ist eine weitere Ausführungsvariante des Sprührohres 14 gemäß der ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung, dargestellt in den 2 und 3 zu entnehmen.The representation according to 8th is another embodiment of the spray tube 14 according to the first embodiment of the proposed solution according to the invention, shown in the 2 and 3 refer to.

Wie 8 zeigt, umfasst das Sprührohr 14 ebenfalls das innere Rohr 60 und das äußere Rohr 62. Im inneren Rohr 60 wird gemäß der Darstellung in 8 im ersten Strömungsquerschnitt 72 der erste Druckluftteilstrom 108.1 und das Reduktionsmittel 110 transportiert. Das innere Rohr 60 mündet frei vor einem Stopfen 66, der in dieser Ausführungsvariante im Wesentlichen als Konus 102 beschaffen ist. Der Konus 102 bildet mit seiner Außenkontur und der Innenkontur des äußeren Rohres 62 einen Ringspalt 88, der an einer Düse 90 in den Abgastrakt 10 der Verbrennungskraftmaschine mündet.As 8th shows includes the spray tube 14 also the inner tube 60 and the outer tube 62 , In the inner tube 60 is shown in 8th in the first flow cross-section 72 the first compressed air partial flow 108.1 and the reducing agent 110 transported. The inner tube 60 flows freely before a stopper 66 in this embodiment essentially as a cone 102 is designed. The cone 102 forms with its outer contour and the inner contour of the outer tube 62 an annular gap 88 that is at a nozzle 90 in the exhaust tract 10 the internal combustion engine opens.

Während im inneren Rohr 60 zum Transport des Reduktionsmittels 110 der erste Druckluftteilstrom 108.1 strömt, wird der zweite Querschnitt 74 zwischen dem äußeren Mantel des inneren Rohres 60 und dem inneren Mantel des äußeren Rohres 62 vom zweiten Druckluftteilstrom 108.2, die der Zerstäubung des Reduktionsmittel 110 dient, durchströmt. Bei der Ausführungsvariante gemäß 8 endet das innere Rohr 60 in einem Abstand vor einer Stirnseite des als Konus 102 ausgebildeten Stopfens 66, der unter Ausbildung eines Ringspaltes 88 in das äußere Rohr 62 eingelassen ist. Aus der Darstellung gemäß 8 geht hervor, dass das innere Rohr 60 im äußeren Rohr 62 durch zwei oder mehrere schaufelartige erste Stege 84 gehalten ist. Die Stege 84 sind innerhalb des zweiten Strömungsquerschnittes 74 in Strömungsrichtung des dort geführten Mediums, d. h. in Strömungsrichtung des zweiten Drucklufteilstroms 108.2 schräg gestellt um der Druckluft 108 einen Drall aufzuprägen, wodurch die Durchmischung der Druckluft 108 mit dem Reduktionsmittel 110 verbessert wird. Die Durchmischung zwischen dem zweiten Druckluftleitstrom 108.2, die der Zerstäubung des Reduktionsmittel 110 dient, erfolgt im Ringspalt 88, sobald sich des im inneren Rohr 60 bzw. im ersten Strömungsquerschnitt 72 geförderte Reduktionsmittel 110 transportiert durch den ersten Druckluftteilstrom 108.1 im Ringspalt 88 mit dem zweiten Druckluftteilstrom 108.2 vermischt. Durch die Verkleinerung des Ringspaltes 88 erfolgt eine Beschleunigung der Strömung, so dass an der Düse 90 ein feine Tröpfchen von Reduktionsmittel 110 aufweisender Sprühnebel 16 mit hoher Geschwindigkeit und einem entsprechenden Drall in den Abgasstrom 12, der im Abgastrakt 10 der Verbrennungskraftmaschine geführt ist, eingedüst werden kann.While in the inner tube 60 for transport of the reducing agent 110 the first compressed air partial flow 108.1 flows, becomes the second cross section 74 between the outer shell of the inner tube 60 and the inner shell of the outer tube 62 from the second compressed air sub-stream 108.2 that the atomization of the reducing agent 110 serves, flows through. In the embodiment according to 8th ends the inner tube 60 at a distance in front of a front of the cone 102 trained stopper 66 that under formation of an annular gap 88 in the outer tube 62 is admitted. From the illustration according to 8th it turns out that the inner tube 60 in the outer tube 62 by two or more blade-like first webs 84 is held. The bridges 84 are within the second flow area 74 in the flow direction of the medium guided there, ie in the flow direction of the second compressed air partial flow 108.2 tilted by the compressed air 108 to impart a twist, whereby the mixing of the compressed air 108 with the reducing agent 110 is improved. The mixing between the second Druckluftleitstrom 108.2 that the atomization of the reducing agent 110 serves, takes place in the annular gap 88 as soon as it's in the inner tube 60 or in the first flow cross-section 72 subsidized reducing agents 110 transported by the first compressed air sub-stream 108.1 in the annular gap 88 with the second compressed air sub-stream 108.2 mixed. By the reduction of the annular gap 88 an acceleration of the flow takes place, so that at the nozzle 90 a fine droplet of reducing agent 110 having mist 16 at high speed and a corresponding swirl in the exhaust stream 12 in the exhaust tract 10 the internal combustion engine is guided, can be injected.

Der als Konus 102 ausgebildete Stopfen 66 ist durch zweite Stege 85, die sich im Ringspalt 88 befinden, im äußeren Rohr 62 gehalten. Auch diese zweiten Stege 85 können in axialer Richtung gesehen schräg gestellt sein, um dem Gemisch aus Reduktionsmittel 110 und Druckluft 108 einen weiteren Drall aufzuprägen, wonach die nachfolgende Zerstäubung, die sich im Bereich der Düse 90 einstellt, nochmals verbessert wird.The as a cone 102 trained plugs 66 is through second walkways 85 that is in the annular gap 88 located in the outer tube 62 held. Also these second bridges 85 can be seen inclined in the axial direction, to the mixture of reducing agent 110 and compressed air 108 to impose another twist, after which the subsequent atomization, which is in the region of the nozzle 90 adjusts, is improved again.

9 zeigt eine weitere Ausführungsvariante ähnlich der in 8, jedoch mit unterschiedlich ausgebildeten Strömungsquerschnitten. 9 shows a further embodiment similar to that in 8th , but with differently shaped flow cross sections.

Wie der Darstellung gemäß 9 zu entnehmen ist, befinden sich im Sprührohr 14 das innere Rohr 60 und das äußere Rohr 62. Im Unterschied zur in 8 dargestellten Ausführungsvariante wird im inneren Rohr 60 im fünften Strömungsquerschnitt 104 der zweite Druckluftteilstrom 108.2 befördert, der der Zerstäubung des Reduktionsmittels 110 dient. Das innere Rohr 60 mündet analog zur Ausführungsvariante gemäß 8 vor dem als Konus 102 ausgebildeten Stopfens 66. Mit Bezugszeichen 106 ist ein sechster Strömungsquerschnitt bezeichnet, der sich aus dem Durchmesser des inneren Rohres 60 und dem Innendurchmesser des äußeren Rohres 62 ergibt. Im sechsten Strömungsquerschnitt 106 gemäß der Darstellung in 9 werden der erste Druckluftteilstrom 108.1 und das Reduktionsmittel 110 transportiert. Das innere Rohr 60 endet frei in einem Abstand vor dem als Konus 102 ausgebildeten Stopfen 66. Der sechste Strömungsquerschnitt 106, in dem das Reduktionsmittel 110 mit dem ersten Druckluftteilstrom 108.1 gefördert wird, geht unmittelbar in den Ringspalt 88 über. Auch in der in 9 dargestellten Ausführungsvariante ist das innere Rohr 60 durch erste Stege 84 im äußeren Rohr 62 fixiert. Gleiches gilt für den als Konus 102 ausgebildeten Stopfen 66, der durch die zweite Stege 85 im äußeren Rohr 62 fixiert ist. Sowohl die ersten Stege 84, als auch die zweiten Stege 85 sind in Strömungsrichtung gesehen schräg gestellt, so dass dem Gemisch aus Reduktionsmittel 110 und Druckluft 108 ein Drall aufgeprägt wird, wodurch die Zerstäubung an der Austrittsstelle, d. h. der Bereich der Düse 90 zur Erzeugung eines feine Tröpfchen von Reduktionsmittel 110 aufweisenden Sprühnebels 16 erheblich verbessert wird.As shown in the illustration 9 can be seen, are in the spray tube 14 the inner tube 60 and the outer tube 62 , Unlike in 8th illustrated embodiment is in the inner tube 60 in the fifth flow cross section 104 the second compressed air sub-stream 108.2 promoted, the atomization of the reducing agent 110 serves. The inner tube 60 opens analogously to the embodiment according to 8th before that as a cone 102 trained stopper 66 , With reference number 106 is a sixth flow area referred to, which is the diameter of the inner tube 60 and the inner diameter of the outer tube 62 results. In the sixth flow cross section 106 as shown in 9 become the first compressed air substream 108.1 and the reducing agent 110 transported. The inner tube 60 ends freely at a distance in front of the cone 102 trained stopper 66 , The sixth flow cross section 106 in which the reducing agent 110 with the first compressed air partial flow 108.1 is promoted, goes directly into the annular gap 88 above. Also in the in 9 illustrated embodiment is the inner tube 60 through first bridges 84 in the outer tube 62 fixed. The same applies to the cone 102 trained stopper 66 passing through the second walkways 85 in the outer tube 62 is fixed. Both the first bridges 84 , as well as the second bridges 85 are seen obliquely in the flow direction, so that the mixture of reducing agent 110 and compressed air 108 a swirl is imposed, whereby the atomization at the exit point, ie the area of the nozzle 90 to produce a fine droplet of reducing agent 110 having spray mist 16 is significantly improved.

In der Ausführungsvariante gemäß 10 ist ein Sprührohr dargestellt, in dessen Innenrohr ausschließlich Reduktionsmittel gemäß der zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung, vergleiche 4, strömt.In the embodiment according to 10 is a spray tube shown, in the inner tube only reducing agent according to the second embodiment of the invention proposed solution, compare 4 , flows.

Das Ende des in 10 dargestellten Sprührohres 14 umfasst das innere Rohr 60 sowie das äußere Rohr 62. Im äußeren Rohr 62 befindet sich der als Konus 102 ausgebildete Stopfen 66, der über die bereits vorstehend erwähnten zweiten Stege 85 unter Ausbildung eines Ringspaltes 88 im äußeren Rohr 62 befestigt ist.The end of the in 10 illustrated spray tube 14 includes the inner tube 60 as well as the outer tube 62 , In the outer tube 62 is the cone 102 trained plugs 66 , the on the already mentioned above second webs 85 under formation of an annular gap 88 in the outer tube 62 is attached.

Im siebten Strömungsquerschnitt 112 des äußeren Rohres 62, strömt der gesamte Druckluftstrom von Druckluft 108, welcher der Zerstäubung des Reduktionsmittels 110 dient. Durch das innere Rohr 60 wird ausschließlich das Reduktionsmittel 110 geführt. Am Ende des inneren Rohres 60 befindet sich ein federbelastetes Rückschlagventil, welches einen Halter 56, ein nadelförmig ausgebildetes Ventilglied 98 und einen einen achten Strömungsquerschnitt 114 des inneren Rohres 60 verschließenden Ventilteller sowie eine das nadelförmig ausgebildete Ventilglied 98 beaufschlagende Feder 100 aufweist Durch das federbelastete Rückschlagventil kommt das Reduktionsmittel 110 solange nicht mit Luft in Berührung, bis das Ende des inneren Rohres 60 innerhalb des Sprührohres 14 erreicht ist. Dadurch ist eine Austrocknung, d. h. eine Konzentrationserhöhung von Harnstoff und eine damit verbundene Kristallbildung ausgeschlossen.In the seventh flow cross-section 112 of the outer tube 62 , the entire compressed air flow flows from compressed air 108 , which is the atomization of the reducing agent 110 serves. Through the inner tube 60 becomes only the reducing agent 110 guided. At the end of the inner tube 60 There is a spring-loaded check valve, which is a holder 56 , a needle-shaped valve member 98 and an eighth flow cross-section 114 of the inner tube 60 closing valve disc and a needle-shaped valve member 98 acting spring 100 Through the spring-loaded check valve is the reducing agent 110 as long as not in contact with air, until the end of the inner tube 60 inside the spray tube 14 is reached. As a result, dehydration, ie an increase in concentration of urea and associated crystal formation is excluded.

Die Feder 100 des federbelasteten Rückschlagventiles stützt sich am Halter 96 des inneren Rohres 60 ab. Aufgrund der Federkraft der Feder 100 wird das nadelförmig ausgebildete Ventilglied 98 gegen das Ende des inneren Rohrs 60 gedrückt, wodurch sich eine Abdichtung zwischen dem inneren Rohr 60, in dem ausschließlich das Reduktionsmittel 110 geführt ist mit dem äußeren Rohr 62 ergibt, in dem die Druckluft 108 für die Zerstäubung des Reduktionsmittels 110 geführt wird. Das Reduktionsmittel 110 ist somit von der Druckluft 108 getrennt.The feather 100 the spring-loaded check valve rests on the holder 96 of the inner tube 60 from. Due to the spring force of the spring 100 becomes the needle-shaped valve member 98 against the end of the inner tube 60 pressed, causing a seal between the inner tube 60 in which only the reducing agent 110 is guided with the outer tube 62 results in which the compressed air 108 for the atomization of the reducing agent 110 to be led. The reducing agent 110 is thus of the compressed air 108 separated.

Sobald eine Eindosierung von Reduktionsmittel in den Abgasstrom 12 erfolgen soll, öffnet das Dosierventil 32 im Dosiermodul 18, so dass der Druck in dem das Reduktionsmittel 110 führenden Teil, d. h. im siebten Strömungsquerschnitt 112 zwischen dem äußeren Rohr 62 und dem inneren Rohr 60 der Dosierleitung 20 ansteigt. Sobald der Öffnungsdruck der belasteten Rückschlagventile gemäß der Darstellung in 10 erreicht ist, öffnet dieses und das Reduktionsmittel 110 gelangt in das äußere Rohr 62, wo dieses mit der im siebten Strömungsquerschnitt 112 im äußeren Rohr 62 geführten Druckluft 108 zusammengeführt wird.Once a metering of reducing agent in the exhaust stream 12 should be done, opens the metering valve 32 in the dosing module 18 so that the pressure in the the reducing agent 110 leading part, ie in the seventh flow cross-section 112 between the outer tube 62 and the inner tube 60 the dosing line 20 increases. Once the opening pressure of the loaded check valves as shown in 10 is reached, this opens and the reducing agent 110 enters the outer tube 62 where this with the in the seventh flow cross-section 112 in the outer tube 62 guided compressed air 108 is merged.

Auch in der Ausführungsvariante gemäß 10 ist das innere Rohr 60 samt dem an dessen Ende aufgenommenen federbelasteten Rückschlagventil aufgenommene innere Rohr 60 durch die ersten Stege 84 gehalten. Mit diesen kann der im siebten Strömungsquerschnitt 112 im äußeren Rohr 62 strömenden gesamten Druckluft 108 ein die Zerstäubung begünstigender Drall aufgeprägt werden. In der Darstellung gemäß 10 ist dargestellt, wie das Reduktionsmittel 110 bei geöffnetem Ventilteller des nadelförmig ausgebildeten Ventilgliedes 98 von der Druckluft 108 in den Ringspalt 88 mitgerissen wird, wobei oberhalb des Ringspaltes 88 zwischen der Innenseite des äußeren Rohres 62 und der Außenseite des Konus 102 die zweiten Stege 85 vorgesehen sind, über welche im Ringspalt 88 eine Drallerzeugung erfolgen kann, so dass an der Austrittsstelle, d. h. im Bereich der Düse 90, ein fein zerstäubter Sprühnebel 16 aus Druckluft 108 und Reduktionsmittel 110 in den Abgasstrom 12 der Verbrennungskraftmaschine eindosiert werden kann.Also in the embodiment according to 10 is the inner tube 60 including the spring-loaded check valve received at the end thereof received inner tube 60 through the first bridges 84 held. With these, the in the seventh flow cross section 112 in the outer tube 62 flowing all compressed air 108 an atomization-promoting swirl is imparted. In the illustration according to 10 is shown as the reducing agent 110 with open valve plate of the needle-shaped valve member 98 from the compressed air 108 in the annular gap 88 is entrained, being above the annular gap 88 between the inside of the outer tube 62 and the outside of the cone 102 the second bridges 85 are provided, via which in the annular gap 88 a swirl generation can take place, so that at the exit point, ie in the region of the nozzle 90 , a finely atomised spray 16 from compressed air 108 and reducing agents 110 in the exhaust stream 12 the internal combustion engine can be metered.

Durch die Trennung von Reduktionsmittel 110 und Druckluft 108 mittels des federbelasteten Rückschlagventiles gemäß der Darstellung in 10 wird sichergestellt, dass bei einer Dosierpause oder nach dem Abstellen des Fahrzeugs das innere Rohr 60, d. h. die Dosiermittelleitung 20 gemäß der zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung nicht leer läuft. Somit können sich auch bei Nichtbetrieb des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiersystems keine Kristalle im Dosiersystem bilden.By the separation of reducing agent 110 and compressed air 108 by means of the spring-loaded check valve as shown in FIG 10 it is ensured that during a dosing break or after the parking of the vehicle, the inner tube 60 ie the dosing agent line 20 according to the second embodiment of the proposed solution according to the invention does not run empty. Thus, no crystals can form in the dosing system even when the dosing system proposed according to the invention is not in operation.

Bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten bzw. deren Untervarianten, können die das Reduktionsmittel 110 führenden Teile des Dosiersystems eine reduktionsmittelfreundliche Oberfläche besitzen. Hierdurch bildet das Reduktionsmittel 110 einen Wandfilm und verteilt sich somit gleichzeitig auf der Oberfläche. Aufgrund dieser gleichmäßigen Verteilung kommt es zu einer zeitlich gut homogenisierten Dosiermengenabgabe, was für eine gleichmäßige Zweistoffzerstäubung vorteilhaft ist, d. h. eine Zerstäubung von Druckluft 108 und besagtem Reduktionsmittel 110.In all previously described embodiments or their sub-variants, which can be the reducing agent 110 leading parts of the dosing have a reducing agent-friendly surface. This forms the reducing agent 110 a wall film and thus spreads simultaneously on the surface. Due to this uniform distribution, there is a good time homogenized Dosiermengenabgabe, which is advantageous for a uniform two-component atomization, ie an atomization of compressed air 108 and said reducing agent 110 ,

Anstelle einer reduktionsmittelfreundlichen Ausgestaltung der Oberfläche kann auch eine reduktionsmittelstoßende Oberfläche in den das Reduktionsmittel führenden Teilen des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiersystems gewählt werden. Dies führt dazu, dass das Reduktionsmittel 110 keinen Wandfilm ausbildet, sondern in Form kleiner Tröpfchen mit geringer Oberfläche transportiert wird. Mit der dadurch bewirkten Oberflächenverkleinerung des Reduktionsmittels kann die Kontaktfläche zwischen dem Reduktionsmittel 110 und der Druckluft 108 deutlich verringert werden. Auch dadurch wird die Verdunstungsrate des im Reduktionsmittel 110 enthaltenen Wassers gesenkt und die Gefahr einer Kristallbildung deutlich herabgesetzt.Instead of a reducing agent-friendly design of the surface, a reducing agent-impinging surface can be selected in the parts carrying the reducing agent of the dosing system proposed according to the invention. This causes the reducing agent 110 does not form a wall film, but is transported in the form of small droplets with a small surface. With the resulting reduction in surface area of the reducing agent, the contact surface between the reducing agent 110 and the compressed air 108 be significantly reduced. Also, this is the evaporation rate of the reducing agent 110 Lowered water and significantly reduced the risk of crystal formation.

In einer weiteren denkbaren Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung können sowohl Reduktionsmittel anziehende als auch Reduktionsmittel abstoßende Oberflächen miteinander kombiniert werden. Alle das Reduktionsmittel 110 führenden Rohre bzw. Leitungen sind hierbei bis kurz vor Ende des Sprührohres 14 als das Reduktionsmittel 110 abstoßend ausgestaltet, was, wie oben stehend beschrieben, die Gefahr einer sich einstellenden Kristallbildung deutlich reduziert. Im Endbereich der das Reduktionsmittel 110 führenden Leitungs- bzw. Rohrbereiche, d. h. kurz vor der Zerstäubungsstelle 16, 68, 70, 90 sind die Oberflächen der Komponenten nach der Zusammenführung des Reduktionsmittels 110 mit der Druckluft 108 als Reduktionsmittel-anziehend ausgebildet, was, wie oben stehend beschrieben, die Homogenisierung und Zerstäubung des Reduktionsmittels 110 zur Eindosierung in den Abgasstrom 12 in den Abgastrakt 10 der Verbrennungskraftmaschine deutlich verbessert.In a further conceivable embodiment variant of the solution proposed according to the invention, both reductant-attracting and reductant-repelling surfaces can be combined with one another. All the reducing agent 110 leading pipes or lines are here until shortly before the end of the spray tube 14 as the reducing agent 110 designed repulsive, which, as described above, the risk of self-adjusting crystal formation significantly reduced. In the end region of the reducing agent 110 leading pipe or pipe areas, ie just before the atomization point 16 . 68 . 70 . 90 are the surfaces of the components after combining the reducing agent 110 with the compressed air 108 formed as a reducing agent-attracting, which, as described above, the homogenization and atomization of the reducing agent 110 for metering into the exhaust stream 12 in the exhaust tract 10 the internal combustion engine significantly improved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2004/069385 A1 [0003] WO 2004/069385 A1 [0003]
  • DE 19819579 [0004] DE 19819579 [0004]

Claims (16)

Vorrichtung zum Eindosieren eines Betriebs-/Hilfsstoffes, insbesondere eines Reduktionsmittels (110) in einen Abgasstrom (12) einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Dosiermodul (18), dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere das Reduktionsmittel (110) entweder mit einem ersten Teilstrom (108.1) eines Trägermediums (108) transportiert wird und ein zweiter Teilstrom (108.2) des Trägermediums getrennt von dem ersten Teilstrom (108.1) zu einer Eindosierungsstelle (68, 70, 90) transportiert wird, oder das Reduktionsmittel (110) ohne Trägermedium bis zu einer Eindosierstelle (90, 98, 102) geführt wird und dort mit dem getrennt zugeführten Zerstäubermedium mit dem getrennt zugeführten Trägermedium (108) zusammengeführt wird.Device for dosing an operating / auxiliary substance, in particular a reducing agent ( 110 ) in an exhaust gas stream ( 12 ) of an internal combustion engine with a metering module ( 18 ), characterized in that the operating / auxiliary substance, in particular the reducing agent ( 110 ) either with a first partial flow ( 108.1 ) of a carrier medium ( 108 ) and a second partial flow ( 108.2 ) of the carrier medium separated from the first substream ( 108.1 ) to a dosing point ( 68 . 70 . 90 ), or the reducing agent ( 110 ) without carrier medium up to a metering point ( 90 . 98 . 102 ) is guided there and there with the separately supplied Zerstäubermedium with the separately supplied carrier medium ( 108 ) is merged. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermedium (108) Druckluft ist.Device according to claim 1, characterized in that the carrier medium ( 108 ) Compressed air is. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilstrom (108.1) des Trägermediums (108) zum Transport des Betriebs-/Hilfsstoffes (110) kleiner ist als der zweite Teilstrom (108.2) des Trägermediums (108), insbesondere zumindest um den Faktor 3 kleiner ist.Device according to claim 1, characterized in that the first partial flow ( 108.1 ) of the carrier medium ( 108 ) for the transport of the operating / auxiliary substance ( 110 ) is smaller than the second partial flow ( 108.2 ) of the carrier medium ( 108 ), in particular at least by a factor of 3 is smaller. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dosierleitung (20) einen ersten Teil (40) und einen zweiten Teil (42) aufweist und die Dosierleitung (20) insbesondere durch ein doppelwandiges Rohr oder einen doppelwandigen Schlauch gebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a dosing line ( 20 ) a first part ( 40 ) and a second part ( 42 ) and the dosing line ( 20 ) is formed in particular by a double-walled tube or a double-walled hose. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiermodul (18) eine Mischkammer (44) und ein Dosierventil (32) umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the dosing module ( 18 ) a mixing chamber ( 44 ) and a metering valve ( 32 ). Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiermodul (18) einen Drucksensor (56), insbesondere einen Differenzdrucksensor enthält, und eine Druckdifferenz Δp zwischen dem Betriebs-/Hilfsstoff (110) in der Dosierleitung (20) und der Zufuhr des Trägermediums (108) misst oder eine Druckdifferenz Δp zwischen der Eintrittsseite und der Austrittsseite des Dosierventiles (32) erfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the dosing module ( 18 ) a pressure sensor ( 56 ), in particular a differential pressure sensor, and a pressure difference Δp between the operating / auxiliary substance ( 110 ) in the dosing line ( 20 ) and the supply of the carrier medium ( 108 ) or a pressure difference Δp between the inlet side and the outlet side of the metering valve (FIG. 32 ) detected. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierleitung (20) ein inneres Rohr (60) und ein äußeres Rohr (62) aufweist, wobei das innere Rohr (60) erste Öffnungen (70) umfasst, die in das äußere Rohr (62) münden und das äußere Rohr (62) zweite Öffnungen (68) umfasst, die in den Abgastrakt (10) münden.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the dosing line ( 20 ) an inner tube ( 60 ) and an outer tube ( 62 ), wherein the inner tube ( 60 ) first openings ( 70 ), which in the outer tube ( 62 ) and the outer tube ( 62 ) second openings ( 68 ), which enters the exhaust tract ( 10 ). Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Rohre (60, 62) das Reduktionsmittel (110) mit einem ersten Teilstrom (108.1) eines Trägermediums (108) transportiert wird und in dem anderen der Rohre (60, 62) der zweite Teilstrom (108.2) des Trägermediums (108) zur Zerstäubung des Reduktionsmittels (110) transportiert wird.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in one of the tubes ( 60 . 62 ) the reducing agent ( 110 ) with a first partial flow ( 108.1 ) of a carrier medium ( 108 ) and in the other of the tubes ( 60 . 62 ) the second partial flow ( 108.2 ) of the carrier medium ( 108 ) for atomizing the reducing agent ( 110 ) is transported. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Rohr (60) im äußeren Rohr (62) vor einem konischen Stopfen (102) mündet und das aus dem Innenrohr (60) austretende Medium einen Ringspalt (88) zur Eindosierungsstelle (90) durchströmt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner tube ( 60 ) in the outer tube ( 62 ) in front of a conical stopper ( 102 ) and that from the inner tube ( 60 ) emerging medium an annular gap ( 88 ) to the dosing point ( 90 ) flows through. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Rohr (60) im äußeren Rohr (62) durch erste Stege (84) gehalten ist, die in Strömungsrichtung gesehen schräg gestellt sind und dem einen Strömungsquerschnitt (74, 106, 112) passierenden Medium einen Drall aufprägen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner tube ( 60 ) in the outer tube ( 62 ) by first webs ( 84 ) is held, which are seen inclined in the flow direction and the flow cross-section ( 74 . 106 . 112 ) impose a swirl on the passing medium. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungsquerschnitt (114) des inneren Rohres (60) ein federkraftbetätigtes Schließventil (96, 98, 100) aufgenommen ist, dass an den Strömungsquerschnitt (114) des inneren Rohres (60) anschließt und ab Überschreiten eines Öffnungsdruckes öffnet.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the flow cross-section ( 114 ) of the inner tube ( 60 ) a spring-actuated closing valve ( 96 . 98 . 100 ) is added, that at the flow cross section ( 114 ) of the inner tube ( 60 ) and opens when an opening pressure is exceeded. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel (110) mit einem ersten Teilstrom (108.1) des Trägermediums (108) im kleineren der Strömungsquerschnitte (72, 74; 92, 94; 104, 106) strömt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reducing agent ( 110 ) with a first partial flow ( 108.1 ) of the carrier medium ( 108 ) in the smaller of the flow cross sections ( 72 . 74 ; 92 . 94 ; 104 . 106 ) flows. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckluftzufuhr vor der Mischkammer (44) ein Rückschlagventil (46) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the compressed air supply in front of the mixing chamber ( 44 ) a check valve ( 46 ) is arranged. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionsmittel (110) führenden Bereiche der Dosierleitung (20) eine Reduktionsmittel abweisende Oberfläche aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reducing agents ( 110 ) leading areas of the dosing line ( 20 ) have a reducing agent repellent surface. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Reduktionsmittel (110) führenden Bereiche der Dosierleitung (20) eine Reduktionsmittel anziehende Oberfläche aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reducing agent ( 110 ) leading areas of the dosing line ( 20 ) have a reductant attracting surface. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Reduktionsmittel (110) führenden Bereiche der Dosierleitung (20) bis kurz einen Zerstäuberbereich (70, 80, 82, 102) eine Reduktionsmittel abweisende Oberfläche aufweisen und im innerhalb des Zerstäuberbereiches (70, 80, 82, 102) ein Reduktionsmittel anziehende Oberfläche aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reducing agent ( 110 ) leading areas of the dosing line ( 20 ) until shortly a nebulizer area ( 70 . 80 . 82 . 102 ) have a reductant-repellent surface and within the nebulizer area ( 70 . 80 . 82 . 102 ) have a reducing agent attracting surface.
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