DE102012209106A1 - Kühl- und Abschirmvorrichtung für eine Einspritzvorrichtung - Google Patents

Kühl- und Abschirmvorrichtung für eine Einspritzvorrichtung Download PDF

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Stephan Pohl
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Abstract

Eine Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) zum thermischen Abschirmen einer an einem Abgasstrang (3) montierten Einspritzvorrichtung (4) ist so ausgebildet, dass ein vom Abgasstrang (3) aufsteigender Luftstrom von der Einspritzvorrichtung (4) ferngehalten wird, wenn die Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) und die Einspritzvorrichtung (4) bestimmungsgemäß an dem Abgasstrang (3) montiert sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kühl- und Abschirmvorrichtung zum thermischen Abschirmen einer Einspritzvorrichtung, die an einem Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, montiert ist, und ein Verfahren zum thermischen Abschirmen einer an einem Abgasstrang montierten Einspritzvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, ein flüssiges Abgasnachbehandlungsmittel, wie z.B. eine wässrige Harnstofflösung („AdBlue“ ®), in das Abgas einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, einzuspritzen, um die in dem Abgas enthaltenen Stickoxide zu reduzieren.
  • Zum Einspritzen des Abgasnachbehandlungsmittels wird üblicherweise ein Dosiermodul mit einer Einspritzvorrichtung (Injektor) verwendet, die es ermöglicht, das Abgasnachbehandlungsmittel dosiert in den Abgasstrang einzubringen. In der Regel wird die Einspritzvorrichtung dabei zumindest an ihrer Ventilspitze von einem Gehäuse gehalten, das an dem Abgasstrang befestigt ist, durch den das mit dem Abgasnachbehandlungsmittel zu versetzende heiße Abgas strömt. Das Gehäuse dient hierbei unter anderem der Ausrichtung und Arretierung des Dosierventils am Abgasstrang.
  • Um ein optimales Einspritzen des Abgasnachbehandlungsmittels zu ermöglichen, ist es wünschenswert, die Ventilspitze so nah wie möglich am Abgasstrom im Abgasstrang anzuordnen. Anderseits ist es notwendig, eine übermäßige Wärmeübertragung aus dem Abgasstrang auf die Einspritzvorrichtung zu verhindern, um eine Beschädigung der Einspritzvorrichtung durch Überhitzen zu vermeiden.
  • Aus DE 10 2005 061 145 A1 ist ein derartiges Dosiermodul bekannt, wobei der Abgasstrang so ausgebildet ist, dass ein direkter Hitzeeintrag in die Einspritzvorrichtung vermieden und/oder eine erhöhte Wärmeabfuhr von dem Dosiermodul ermöglicht wird.
  • DE 10 2009 027 724 A1 offenbart ein Dosiermodul mit zwei Schutzblechen, die eine Öffnung im Abgasstrang überdecken, um die Einspritzvorrichtung vor der Hitze des Abgases zu schützen. Dabei ist das zweite Schutzblech im Wesentlichen parallel zum ersten Schutzblech angeordnet.
  • Aus US 2008/0236147 A1 ist bekannt, zwischen dem Gehäuse und dem Abgasstrang eine Isolationsschicht vorzusehen, um die Wärmeübertragung von dem heißen Abgas, das durch den Abgasstrang strömt, an die Einspritzvorrichtung zu verringern und so insbesondere die Haltbarkeit der Einspritzvorrichtung zu erhöhen.
  • DE 10 2009 054 654 A1 offenbart ein Dosiermodul für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens einem Dosierventil, dessen Ventilspitze in einem an einem Flansch eines Abgasrohrs befestigbaren Gehäuse gehalten wird. Zwischen dem Gehäuse und dem Flansch sowie dem Gehäuse und der Ventilspitze ist jeweils wenigstens eine thermisch isolierende Isolationseinrichtung angeordnet.
  • Es ist auch bekannt, die Einspritzvorrichtung aktiv zu kühlen. Dazu wird ein Kühlmittel durch einen an der Einspritzvorrichtung angeordneten Kühlkörper geleitet, wo es die Wärme aufnimmt und nach außen abführt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Temperatur an der Ventilspitze der Einspritzvorrichtung im Betrieb auch dann einen maximal zulässigen Wert von z.B. 120 °C nicht übersteigt, wenn die Einspritzvorrichtung sehr nah am heißen Abgasstrom angeordnet wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die Wärmeübertragung in einfacher Weise vom Abgasstrang auf die Einspritzvorrichtung so zu reduzieren, dass die Temperatur der Einspritzvorrichtung insbesondere auch ohne aktive Kühlung innerhalb eines zulässigen Bereichs bleibt. Auch bei aktiv gekühlten Einspritzvorrichtungen wird auch beispielsweise nach dem Abstellen nach einer Bergfahrt, wenn der Kühlwasserkreislauf nicht mehr betrieben wird, ein Wärmeeintrag, insbesondere ein Eintrag von Restwärme aus dem Abgasstrang, über die Kontaktstellen (Dichtung, Schelle usw.) vom Abgasstrang in die Einspritzvorrichtung in einfacher Weise und sicher begrenzt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Kühl- und Abschirmvorrichtung nach Anspruch 1, eine Einspritzvorrichtung nach Anspruch 13, einen Abgasstrang nach Anspruch 14 und ein Verfahren zum thermischen Abschirmen einer Einspritzvorrichtung nach Anspruch 16 gelöst.
  • Eine erfindungsgemäße Kühl- und Abschirmvorrichtung zum thermischen Abschirmen einer an einem Abgasstrang montierten Einspritzvorrichtung ist so ausgebildet, dass ein vom Abgasstrang ausgehender, insbesondere aufsteigender Strom erhitzter Luft von der Einspritzvorrichtung ferngehalten wird, wenn die Kühl- und Abschirmvorrichtung und die Einspritzvorrichtung bestimmungsgemäß an dem Abgasstrang montiert sind.
  • Insbesondere weist eine erfindungsgemäße Kühl- und Abschirmvorrichtung ein Abschirmblech auf, das um die Einspritzvorrichtung umlaufend zwischen dem Abgasstrang und der Einspritzvorrichtung angeordnet ist, wenn die Kühl- und Abschirmvorrichtung und die Einspritzvorrichtung bestimmungsgemäß an dem Abgasstrang montiert sind. Dabei ist das Abschirmblech insbesondere so ausgebildet, dass es die vertikale Projektion der Einspritzvorrichtung auf den Abgasstrang vollständig abdeckt. Insbesondere hat das Abschirmblech eine größere Fläche als die vertikale Projektion der Einspritzvorrichtung auf den Abgasstrang, so dass ein von dem Abgasstrang in vertikaler Richtung aufsteigender Strom erhitzter Luft von dem Abschirmblech von der Einspritzvorrichtung abgelenkt wird und keine Gelegenheit hat, die in ihm enthaltene Wärme an die Einspritzvorrichtung zu übertragen. Auf diese Weise wird die Temperatur der Einspritzvorrichtung im zulässigen Temperaturbereich gehalten.
  • Die Erfindung umfasst auch eine Einspritzvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Abschirmvorrichtung sowie einen Abgasstrang mit einer Einspritzvorrichtung, die ausgebildet ist, um ein Fluid in den Abgasstrang einzuspritzen, und einer erfindungsgemäßen Kühl- und Abschirmvorrichtung, die zwischen dem Abgasstrang und der Einspritzvorrichtung so angeordnet ist, dass sie die Einspritzvorrichtung thermisch von dem Abgasstrang abschirmt.
  • Die Erfindung umfasst darüber hinaus auch ein Verfahren zum thermischen Abschirmen einer Einspritzvorrichtung an einem Abgasstrang, wobei das Verfahren einschließt, eine Kühl- und Abschirmvorrichtung derart an dem Abgasstrang anzubringen, das von dem Abgasstrang aufsteigende erwärmte Luft von der Einspritzvorrichtung ferngehalten wird.
  • In einer Ausführungsform ist die Kühl- und Abschirmvorrichtung so ausgebildet, dass sie auf der von dem Abgasstrang abgewandten Seite des Abschirmblechs eine möglichst große Oberfläche aufweist, die insbesondere als mit Kühlrippen versehener Kühlkörper ausgebildet ist. Auf diese Weise wird die durch Wärmeleitung von dem Abgasstrang auf die Kühl- und Abschirmvorrichtung übertragene Wärme an die Umgebung abgegeben und die Temperatur an der Einspritzvorrichtung wird in einem zulässigen Temperaturbereich gehalten.
  • In einer Ausführungsform ist ein Abschirmblech auf der von dem Abgasstrang abgewandten Seite des Kühlkörpers angeordnet, um einen Wärmeübertrag von dem Kühlkörper an die Einspritzvorrichtung zu reduzieren.
  • In einer Ausführungsform ist der Kühlkörper als Dreh- oder Stanzteil ausgebildet, das auf einen Flansch des Abgasstrangs aufpressbar und/oder schrumpfbar ist. Ein als Dreh- der Stanzteil ausgebildeter Kühlkörper ist einfach und kostengünstig herstellbar. Durch Aufpressen und/oder Schrumpfen kann der Kühlkörper einfach und zuverlässig sicher an dem Abgasflansch befestigt werden.
  • In einer Ausführungsform sind das Abschirmblech und/oder der Kühlkörper als um einen Flansch des Abgasstrangs umlaufendes Profil mit einer Verrastgeometrie ausgebildet, so dass das Abschirmblech und/oder der Kühlkörper durch Verklipsen am Abgasflansch befestigbar ist. Durch Verklipsen können das Abschirmblech und der Kühlkörper einfach und zuverlässig an dem Abgasflansch befestigt werden.
  • In einer Ausführungsform sind das Abschirmblech und/oder der Kühlkörper als um den Abgasflansch umlaufendes Profil ausgebildet, das durch Verschrauben, Clinchen und/oder Schweißen am Abgasflansch befestigbar ist. Durch Verschrauben, Clinchen und/oder Schweißen können das Abschirmblech und der Kühlkörper einfach und zuverlässig an dem Abgasflansch befestigt werden.
  • In einer Ausführungsform ist die Kühl- und Abschirmvorrichtung als einstückiges Bauteil ausgebildet. Eine als einstückiges Bauteil ausgebildete Kühl- und Abschirmvorrichtung ist kostengünstig herstellbar und einfach am Abgasstrang montierbar.
  • In einer Ausführungsform ist die Kühl- und Abschirmvorrichtung als mehrstückiges Bauteil ausgebildet.
  • Insbesondere kann eine mehrstückig ausgebildete Kühl- und Abschirmvorrichtung aus verschiedenen Materialien aufgebaut sein. Durch Verwenden verschiedener Materialien kann die Wärmeisolations- bzw. Wärmeleitfähigkeit der Kühl- und Abschirmvorrichtung bedarfsgemäß eingestellt und optimiert werden. Insbesondere kann durch die Wahl geeigneter Materialien, wie z.B. Edelstahl, temperaturfester Kunststoff und/oder Verbundwerkstoff für das Abschirmblech und eines Metalles mit einer entsprechend hohen Wärmeleitfähigkeit von vorzugsweise mehr als 15W/mK, wie z.B. Aluminium, für den Kühlkörper, erreicht werden, dass das Abschirmblech eine möglichst geringe Wärmeleitfähigkeit und der Kühlkörper gleichzeitig eine möglichst hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
  • Figurenbeschreibung
  • 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht durch ein an einem Abgasstrang montiertes Dosiermodul.
  • 2a zeigt eine seitliche Schnittansicht durch ein Dosiermodul mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühl- und Abschirmvorrichtung.
  • 2b zeigt eine seitliche Schnittansicht durch ein Dosiermodul mit einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kühl- und Abschirmvorrichtung.
  • 3 zeigt eine seitliche Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kühl- und Abschirmvorrichtung.
  • 4a zeigt eine seitliche Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kühl- und Abschirmvorrichtung.
  • 4b zeigt eine Draufsicht auf eine Kühl- und Abschirmvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein bekanntes wassergekühltes Dosiermodul 1, das an einem Flansch 2 eines Abgasstrangs 3 montiert ist.
  • Ein derartiges Dosiermodul 1 weist eine Einspritzvorrichtung (Injektor) 4 zum Einspritzen von Fluid in einen Abgasstrang 3 auf, wobei sich die Einspritzvorrichtung 4 im Wesentlichen zylinderförmig um eine Längsachse A, die im Wesentlichen rechtwinklig zum Abgasstrang 3 angeordnet ist, erstreckt.
  • Um einen in der 1 unten dargestellten, abgasstrangseitigen Bereich 4a der Einspritzvorrichtung 4 ist eine ebenfalls im Wesentlichen in der Form eines zylindrischen Topfes um die Achse A ausgebildete innere Hülse 6 vorgesehen, die in ihrer unteren, dem Abgasstrang 3 zugewandten Stirnseite eine Öffnung 6b aufweist, durch die sich das abgasstrangseitige Ende 4a der Einspritzvorrichtung erstreckt, um es zu ermöglichen, Fluid aus der Einspritzvorrichtung 4 in den Abgasstrang 3 einzuspritzen.
  • Um den Umfang der inneren Hülse 6 ist in einem radialen Abstand eine äußere Hülse 9 angeordnet, die ebenfalls im Wesentlichen in Form eines zylinderförmigen Topfes rotationssymmetrisch um die Achse A ausgebildet ist. Dabei hat die äußere Hülse 9 um die Achse A einen größeren Durchmesser als die innere Hülse 6, so dass zwischen der inneren Hülse 6 und der äußeren Hülse 9 um den abgasstrangseitigen Bereich der Einspritzvorrichtung 4 ein ringförmiges Kühlvolumen 11 ausgebildet ist, das zur Aufnahme eines kühlenden Fluids, insbesondere Kühlwasser, vorgesehen ist.
  • Die oberen, vom Abgasstrang 3 abgewandten Enden 6a, 9a der inneren Hülse 6 und der äußeren Hülse 9 sind durch einen ringförmigen Drehflansch bzw. eine V-Bandschelle 10 fluiddicht miteinander verbunden und an dem Flansch 2 des Abgasstrangs 3 befestigt.
  • Das untere, dem Abgasstrang 3 zugewandte Ende 9b der äußeren Hülse 9 ist in einen zur Achse A rechten Winkel umgebogen und, zum Beispiel durch Verschweißen, fluiddicht mit dem äußeren Umfang der inneren Hülse 6 verbunden, so dass das Kühlvolumen 11, das zwischen der inneren Hülse 6 und der äußeren Hülse 9 ausgebildet ist, fluiddicht abgeschlossen ist.
  • In dem Drehflansch 10 ist wenigstens ein Fluidanschluss 14 ausgebildet, der es ermöglicht, ein kühlendes Fluid, insbesondere Kühlwasser, in das Kühlvolumen 11 einzubringen und/oder aus diesem zu entnehmen. Vorzugsweise sind wenigstens zwei Fluidanschlüsse 14, von denen in der in der 1 gezeigten Ansicht nur einer sichtbar ist, vorgesehen, von denen jeweils einer als Zufluss und als Abfluss betrieben wird, um eine kontinuierliche Strömung des kühlendes Fluids durch das Kühlvolumen 11 zu ermöglichen.
  • Um den Umfang des dem Abgasstrang 3 zugewandten Bereichs 4a der Einspritzvorrichtung 4 sind ringförmig ausgebildete Wärmeleitbuchsen 8 angeordnet, die den Raum zwischen dem Bereich 4a der Einspritzvorrichtung 4, der dem Abgasstrang 3 zugewandt ist, und der inneren Hülse 6 ausfüllen. Die Wärmeleitbuchsen 8, die beispielsweise Graphit enthalten, sind so ausgebildet, dass sie eine gute Wärmeleitfähigkeit haben, und eine effektive Wärmeübertragung zwischen dem unteren Bereich 4a der Einspritzvorrichtung 4 und dem kühlenden Fluid im Kühlvolumen 11 ermöglichen.
  • Auf der von dem Abgasstrang 3 abgewandten Seite der Wärmeleitbuchsen 8 ist ein Dichtelement 13 vorhanden, das einen dem Abgasstrang 3 zugewandten Bereich des Volumens in der inneren Hülse 6 fluiddicht von einem von dem Abgasstrang abgewandten Bereich, der sich oberhalb des Dichtelements 13 befindet, abgrenzt.
  • Oberhalb der inneren Hülse 6 ist um die Einspritzvorrichtung 4 ein Ventilgehäuse 12 angeordnet, das im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Achse A ausgebildet und, z.B. durch Verschweißen, am oberen Ende 6a der inneren Hülse 6 fixiert ist.
  • Das obere Ende des Ventilgehäuses 12 wird durch einen Federclip 16 gegen ein Sicherungsblech 15 gedrückt, das in einem im Wesentlichen rechten Winkel zur Achse A von außen in den Umfang der Einspritzvorrichtung 4 eingreift und das Ventilgehäuse 12 an der Einspritzvorrichtung 4 fixiert.
  • An dem Sicherungsblech 15 ist auch ein Anschlussstück 18 fixiert, das sich im Wesentlichen parallel zur und rotationssymmetrisch um die Achse A erstreckt. In dem Anschlussstück 18 ist ein entlang der Achse A verlaufender Fluidkanal 20 ausgebildet, durch den der Einspritzvorrichtung 4 im Betrieb das einzuspritzende Fluid zugeführt wird. Ein Dichtungsring 17, der beispielsweise als O-Ring ausgebildet ist, dichtet die Verbindung zwischen der Einspritzvorrichtung 4 und dem Anschlussstück 18 fluiddicht ab.
  • Auch nach dem Abstellen der in den Figuren nicht gezeigten Brennkraftmaschine bzw. des Motors strömt Wärme W, wie durch die Pfeile angedeutet, von dem noch heißen Abgasstrang 3 über den Flansch 2, den Drehflansch 10 und die innere Hülse 6 zum Einspritzmodul 6. Der Drehflansch 10 wird zusätzlich durch Umgebungsluft, die von dem heißen Abgasstrang 3 erwärmt wird und aufsteigt, erhitzt und überträgt auch diese Wärme zumindest teilweise über die innere Hülse 6 an das Einspritzmodul 6. Da die aktive Kühlung mittels Kühlmittelstrom durch das Kühlvolumen 11 nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine in der Regel ebenfalls deaktiviert wird, die Wärmeübertragung von dem im Betrieb erhitzen Abgasstrang 3 aber auch nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine nicht sofort unterbrochen wird, besteht die Gefahr, dass die zulässige Temperatur am Einspritzmodul 4 und insbesondere an dessen abgasstrangseitigen Bereich 4a überschritten wird.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Temperaturanstieg zu vermeiden bzw. zu begrenzen.
  • 2a zeigt eine seitliche Schnittansicht durch ein Dosiermodul 1 mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühl- und Abschirmvorrichtung 22. Der Aufbau des Dosiermoduls 1 entspricht dabei dem in 1 gezeigten Aufbau, die gleichen Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht erneut im Detail beschrieben. Stattdessen wird auf die entsprechende Beschreibung der 1 verwiesen
  • Erfindungsgemäß ist um den Flansch 2 des Abgasstrangs 3 zwischen dem Drehflansch 10 und dem Abgasstrang 3 eine erfindungsgemäße Kühl- und Abschirmvorrichtung 22 angeordnet.
  • Die Kühl- und Abschirmvorrichtung 22 weist ein dem Abgasstrang 3 zugewandtes Abschirmblech 24 auf, das im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Achse A ausgebildet ist und in einer Ebene, die im Wesentlichen rechtwinklig zur Achse A angeordnet ist, einen Durchmesser hat, der größer als der maximale Durchmesser der Einspritzvorrichtung 4 und insbesondere des Drehflansches 10 in dieser Ebene ist, so dass die Fläche des Abschirmblechs 24 in der vertikalen Projektion den Umriss des Dosiermoduls 1 vollständig abdeckt.
  • Das Abschirmblech 24 lenkt heiße Luft, die von den heißen Abgasen, die durch den Abgasstrang 3 strömen, erwärmt worden ist und vom Abgasstrang 3 in vertikaler Richtung aufsteigt, so ab, dass die erwärmte Luft nicht in Kontakt mit der Einspritzvorrichtung 4, dem Gehäuse 12 oder dem Drehflansch 10 kommt. Eine direkte Wärmeübertragung von der vom Abgasstrang 3 aufsteigenden erwärmten Luft an die Einspritzvorrichtung 4 wird so vermieden.
  • Auf der von dem Abgasstrang 3 abgewandten Seite des Abschirmblechs 24 ist ein Kühlkörper 26 ausgebildet, der in dem in der 2a gezeigten Ausführungsbeispiel drei Kühlrippen 27 aufweist, die ebenfalls im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Achse A ausgebildet sind und einen kleineren Durchmesser als das Abschirmblech 24 haben, so dass auch die Kühlrippen 27 durch das Abschirmblech 24 von der erhitzten Luft, die von dem Abgasstrang 3 aufsteigt, abgeschirmt werden.
  • Der Kühlkörper 26 weist eine möglichst große Oberfläche auf, um möglichst viel der Wärmeenergie, die durch den Flansch 2 von dem heißen Abgasstrang 3 aufsteigt, an die Umgebung abzugeben.
  • 2b zeigt eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels. Die gleichen Elemente sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht im Detail beschrieben. In dieser Variante ist oberhalb des Kühlkörpers 26, d.h. zwischen dem Kühlkörper 26 und dem Drehflansch 10, ein zweites Abschirmblech 25 angeordnet, um eine unerwünschte Übertragung der von dem Kühlkörper 26 abgegebenen Wärmeenergie auf den Drehflansch 10 und in der Folge auf die Einspritzvorrichtung 4 zu verhindern.
  • Der Kühlkörper 26 und das Abschirmblech 24 bzw. die Abschirmbleche 24, 25 sind in dem in den 2a und 2b gezeigten ersten Ausführungsbeispiel zu einer integralen bzw. einstückigen Kühl- und Abschirmvorrichtung 22 zusammengefasst.
  • Die Gestaltung/Realisierung der Kühl- und Abschirmvorrichtung 22 kann auf vielfältige Art und Weise durchgeführt werden. In dem in den 2a und 2b gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kühl- und Abschirmvorrichtung 22 als integrales Dreh- oder Stanzteil ausgebildet.
  • Wichtig für die Funktion der Kühl- und Abschirmvorrichtung 22 ist unabhängig von der konkreten Ausführung ein guter thermischer Kontakt zwischen der Kühl- und Abschirmvorrichtung 22 und dem Abgasstrang 3, um eine optimale Wärmeübertragung vom Abgasstrang 3 auf den Kühlkörper 26 zu erreichen. Dies wird beispielsweise durch Aufpressen der Kühl- und Abschirmvorrichtung 22 auf den Flansch 2 des Abgasstrangs 3 erreicht.
  • Ein solcher Aufbau ermöglicht es, dass ein großer Teil W1 des Wärmestroms W, der durch den Flansch 2 von dem Abgasstrang 3 aufsteigt, über den Kühlkörper 26 an die Umgebungsluft abgegeben wird und nur noch ein kleiner und unkritischer Wärmeteilstrom W2 über den Flansch 2, den Drehflansch 10 und die Hülsen 6, 9 zur Einspritzvorrichtung 4 vordringen kann. Auf diese Weise wird die Temperatur der Einspritzvorrichtung 4 im zulässigen Toleranzbereich gehalten, auch wenn die aktive Kühlung mittels eines Kühlmittelstromes durch das Kühlvolumen 11 deaktiviert worden ist.
  • 3 zeigt eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels, in dem ein Abschirmblech 24 und der Kühlkörper 26 als integraler Bestandteil des Flansches 2 des Abgasstrangs 3 ausgebildet sind. Das Abschirmblech 24 und der Kühlkörper 26 können beispielsweise durch Drehen in dem Flansch 2 ausgebildet sein. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Montage gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel vereinfacht, da auf die zusätzliche Montage der Kühl- und Abschirmvorrichtung 22 verzichtet werden kann.
  • Die 4a und 4b zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel in dem eine Kühlrippe 27 als gestanztes Profil 28 ausgebildet ist, das im montierten Zustand um den Flansch 2 des Abgasstrangs 3 umläuft.
  • 4a zeigt dabei eine den 1, 2a und 2b entsprechende seitliche Schnittansicht eines Flansches 2 des Abgasstrangs 3 mit einer umlaufenden Kühlrippe 27 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, und 4b zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kühlrippe 27. Das Profil 28 hat eine Verrastgeometrie 30, die in dem in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel als Verklipsung ausgebildet ist und es ermöglicht, das Profil 28 einfach und sicher an dem Flansch 2 zu befestigen.
  • Ein erfindungsgemäßes Abschirmblech 24, 25 kann ebenso als gestanztes Profil 28, wie es in den 4a und 4b gezeigt ist, ausgebildet sein. Durch Montieren eines derartigen, als gestanztes Profil 28 ausgebildeten Abschirmblechs 24, 25 und einer gewünschten Anzahl an Kühlrippen 27, die ebenfalls, wie zuvor beschrieben, als gestanztes Profil 28 ausgebildet sind, kann an dem Flansch 2 eine geeignet dimensionierte Kühl- und Abschirmvorrichtung 22 geschaffen werden. Insbesondere können die Anzahl der Kühlrippen 27 sowie das Design und die Abmessungen des Kühlkörpers 26 flexibel an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden.
  • In einem alternativen, nicht in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel können die Kühlrippen 27 und das Abschirmblech 24, 25 ähnlich einer Befestigungsschelle an Flansch 2 verschraubt oder durch Clinchen oder Schweißen an dem Flansch 2 befestigt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005061145 A1 [0005]
    • DE 102009027724 A1 [0006]
    • US 2008/0236147 A1 [0007]
    • DE 102009054654 A1 [0008]

Claims (15)

  1. Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) zum thermischen Abschirmen einer an einem Abgasstrang (3) montierten Einspritzvorrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) so ausgebildet ist, dass ein vom Abgasstrang (3) ausgehender Luftstrom von der Einspritzvorrichtung (4) ferngehalten wird, wenn die Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) und die Einspritzvorrichtung (4) bestimmungsgemäß an dem Abgasstrang (3) montiert sind.
  2. Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) wenigstens ein Abschirmblech (24, 25) aufweist, das um die Einspritzvorrichtung (4) umlaufend zwischen dem Abgasstrang (3) und der Einspritzvorrichtung (4) angeordnet ist.
  3. Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) nach Anspruch 2, wobei das Abschirmblech (24, 25) so ausgebildet ist, dass es die vertikale Projektion der Einspritzvorrichtung (4) auf den Abgasstrang (3) vollständig abdeckt.
  4. Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) auf der von dem Abgasstrang (3) abgewandten Seite des Abschirmblechs (24) einen Kühlkörper (26) aufweist.
  5. Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) nach Anspruch 4, wobei ein zweites Abschirmblech (25) auf der von dem Abgasstrang (3) abgewandten Seite des Kühlkörpers (26) angeordnet ist.
  6. Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Abschirmblech (24, 25) als Dreh- oder Stanzteil ausgebildet ist, das auf einen Flansch (2) des Abgasstrangs (3) aufpressbar und/oder aufschrumpfbar ist.
  7. Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Abschirmblech (24, 25) als Profil (28) mit einer Verrastgeometrie ausgebildet ist, das durch Verklipsen an einem Flansch (2) des Abgasstrangs (3) befestigbar ist.
  8. Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Abschirmblech (24, 25) als Profil (28) ausgebildet ist, das durch Verschrauben, Clinchen und/oder Schweißen an einem Flansch (2) des Abgasstrangs (3) befestigbar ist.
  9. Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) als einstückiges oder als mehrstückiges Bauteil ausgebildet ist.
  10. Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) aus wenigstens zwei verschiedenen Materialien ausgebildet ist.
  11. Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) aus wenigstens einem der Materialien, die Aluminium, einen temperaturfesten Kunststoff, einen Verbundwerkstoff und Edelstahl umfassen, ausgebildet ist.
  12. Einspritzvorrichtung (4) mit einer Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  13. Abgasstrang (3) mit einer Einspritzvorrichtung (4), die ausgebildet ist, um ein Fluid in den Abgasstrang (3) einzuspritzen, wobei der Abgasstrang (3) eine Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.
  14. Abgasstrang (3) nach Anspruch 13, der einen Abgasflansch (2) aufweist, an dem eine Einspritzvorrichtung (4) montierbar ist, wobei die Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) als integraler Bestandteil des Abgasflansches (2) ausgebildet ist.
  15. Verfahren zum thermischen Abschirmen einer Einspritzvorrichtung (4), die an einem Abgasstrang (3) montiert ist, wobei das Verfahren einschließt, eine Kühl- und Abschirmvorrichtung (22) derart an dem Abgasstrang (3) anzubringen, das ein von dem Abgasstrang (3) aufsteigender Luftstrom von der Einspritzvorrichtung (4) ferngehalten wird.
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