DE10241697A1

DE10241697A1 - Emissionsreinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10241697A1
Application number: DE10241697A
Authority: DE
Inventors: Yoshihisa Yamamoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2022-09-10
Also published as: JP3888519B2; JP2003083055A; DE10241697B4

Abstract

Bei einer Emissionsreinigungsvorrichtung (10), die an einem Abgasrohr (6) einzubauen ist, hat ein Düsenelement (40) einen säulenförmigen Block (43), der in das Abgasrohr vorsteht, und einen Einschnitt (44) mit einem Boden (441), zu dem ein Auslass des Einspritzlochs (46) geöffnet ist, das mit einem Düsensackloch (45) in Verbindung steht. Der Einschnitt ist zu einer stromabwärtigen Seite der Emission geöffnet, so dass ein von dem Einspritzloch eingespritztes Reduktionsmittel in Richtung der stromabwärtigen Seite der Emission orientiert ist. Da Stromlinien der Emission entlang einem äußeren Umfang des Blocks strömen, stagniert die Emission an dem Auslass des Einspritzlochs, das zu dem Boden des Einschnitts geöffnet ist. Demgemäß haften Verunreinigungen, die in der Emission enthalten sind, kaum an einem Rand bzw. einem Umfang des Einspritzlochs an und sammeln sich an diesem.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Emissionsreinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Emission, die von einer Brennkraftmaschine (Verbrennungsmotor) abgegeben wird.

Wie in JP-A-6-26328, JP-A-10^-212931 und USP-6192677 offenbart ist, ist ein Emissionsreinigungsgerät bekannt, durch welches ein Reduktionsmittel einem Abgasrohr an einer stromaufwärtigen Seite eines katalytischen Stickstoffoxidwandlers (NO_x-Wandler) hinzugefügt und in dieses eingeführt wird, um NO_x zu beseitigen, das in der von einem Verbrennungsmotor, wie zum Beispiel einem Dieselverbrennungsmotor, ausgestoßenen Emission eingeschlossen ist. Im Allgemeinen beinhaltet das Reduktionsmittel Kohlenwasserstoff und ist für den Fall des Dieselverbrennungsmotors der Kraftstoff für den Dieselverbrennungsmotor leichtes Öl. Das Emissionsreinigungsgerät, das auf ein Verbrennungsmotorabgassystem anwendbar ist, hat den vorstehend genannten katalytischen NO_x-Wandler und eine Emissionsreinigungsvorrichtung, die stromaufwärts von dem katalytischen NO_x-Wandler in einem Abgasrohr positioniert ist und von der der Kraftstoff als das Reduktionsmittel zu dem Verbrennungsmotorabgassystem eingeführt wird.

Herkömmlicher Weise ist die Emissionsreinigungsvorrichtung mit einem elektromagnetischen Ventil, das im Ansprechen auf einen darauf aufgebrachten Strom betriebsfähig ist, einem Kraftstoffdurchgang, durch den Kraftstoff gefördert wird, und einer Düse versehen, von der der Kraftstoff eingespritzt wird.

Bei der Emissionsreinigungsvorrichtung, die auf das Emissionsreinigungsgerät angewendet ist, ist ein Düsenelement, durch das das Reduktionsmittel zu der Emission eingespritzt wird, die in dem Abgasrohr strömt, einer Hochtemperaturemission über eine lange Zeit ausgesetzt. Da die Emission Verunreinigungen, wie zum Beispiel kleine Partikel aus Fremdstoffen einschließlich festem unverbranntem Kohlenwasserstoff, aufweist, haften die Verunreinigungen an dem Düsenelement und werden an diesem gesammelt, über einen langen Zeitraum, wenn die Emissionsreinigungsvorrichtung verwendet wird. Die Verunreinigungen, die an dem Düsenelement gesammelt werden, blockieren wahrscheinlich ein Einspritzloch des Düsenelements, so dass eine Einspritzcharakteristik der Emissionsreinigungsvorrichtung geändert werden kann, durch die das Reduktionsmittel von dem Einspritzloch einzuspritzen ist. Die Änderung der Einspritzcharakteristik verursacht, dass NO_x angemessen in dem katalytischen NO_x-Wandler reduziert wird. Demgemäß hat die herkömmliche Emissionsreinigungsvorrichtung einen Nachteil dahingehend, dass eine NO_x-Menge, die zu der Atmosphäre abgegeben wird, dazu neigt, sich zu erhöhen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Emissionsreinigungsvorrichtung zu schaffen, bei der eine geringere Menge von Verunreinigungen an einen Umfang eines Einspritzlochs eines Düsenelements anhaften, so dass die Einspritzcharakteristik davon bei der Verwendung über eine längere Zeitdauer stabil ist.

Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, hat eine Emissionsreinigungsvorrichtung, die in ein Abgasrohr eines Verbrennungsmotors einzubauen ist, ein Kraftstoffeinführelement, zu welchem ein Reduktionsmittel eingeführt wird, ein Düsenelement, durch das das Reduktionsmittel zu dem Abgasrohr eingespritzt wird, ein Ventilelement, das bewegbar ist, um eine Strömung des Reduktionsmittels von dem Kraftstoffeinführelement zu dem Düsenelement zu gestatten oder zu unterbrechen, und ein Antriebselement, das das Ventilelement antreibt, wobei das Düsenelement mit einem Einspritzloch versehen ist, durch das das Reduktionsmittel stromabwärts von der Emission eingespritzt wird, die in dem Abgasrohr strömt.

Es ist vorzuziehen, dass das Einspritzloch zu dem Abgasrohr geöffnet ist, so dass es nicht direkt den Stromlinien der darin strömenden Emission ausgesetzt ist. Das heißt, dass das Einspritzloch zu dem Abgasrohr an einer Position geöffnet ist, an der die in dem Abgasrohr strömende Emission stagniert bzw. steht.

Mit der vorstehend genannten Emissionsreinigungsvorrichtung steht ein Auslass des Einspritzlochs nicht direkt den Stromlinien der in dem Abgasrohr strömenden Emission gegenüber. Demgemäß haftet ein geringerer Betrag bzw. eine geringere Menge der in der Emission enthaltenen Verunreinigungen an einem Umfang des Auslasses des Einspritzlochs und wird daran gesammelt, so dass die Einspritzcharakteristik der Emissionsreinigungsvorrichtung, das heißt die Einspritzbetriebsart oder -menge des Reduktionsmittels, das von dem Einspritzloch einzuspritzen ist, für einen längeren Zeitraum stabil ist, was zu Folge hat, dass NO_x über den katalytischen NO_x-Wandler für eine Lebensdauer angemessen reduziert wird.

Des weiteren ist es vorzuziehen, dass das Düsenelement einen Einschnitt mit einem Boden hat, zu welchem der Auslass des Einspritzlochs geöffnet ist. Mit diesem Einschnitt kann der Auslass des Einspritzlochs weiter von der Stromlinie der Emissionsströmung positioniert werden, so dass die in der Emission enthaltenen Verunreinigungen kaum an dem Umfang des Auslasses des Einspritzlochs anhaften.

Des weiteren ist es vorzuziehen, dass das Düsenelement einen Block hat, der in das Abgasrohr vorsteht und an einem axialen Ende davon mit einer geneigten Fläche versehen ist, gegen welche die Stromlinie der Emission direkt läuft und wobei des weiteren das Einspritzloch zu einem äußeren Umfang des Blocks an einer stromabwärtigen Seite der Emission geöffnet ist, so dass die in dem Abgasrohr strömende Emission in nicht nur in Uhrzeigerrichtung und in Gegenuhrzeigerrichtung horizontale Stromlinien entlang dem äußeren Umfang des Blocks sondern auch eine vertikal geneigte Stromlinie entlang der geneigten Fläche aufgespalten wird. Demgemäß sind die Stromlinien der Emission in eine Richtung von dem Auslass des Einspritzlochs weggerichtet orientiert, was eine Reduktion der Verunreinigungen zur Folge hat, die an dem Einspritzloch anhaften.

Als eine Alternative kann das Düsenelement eine Platte haben, die mit dem Einspritzloch versehen ist, das schräg in Richtung stromabwärts von der in dem Abgasrohr strömenden Emission dort hindurch dringt. Eine Vielzahl von Einspritzlöchern, deren Neigungswinkel verschieden sind, kann an der Platte ausgebildet sein. Da des weiteren die Platte relativ dünn ist, ist eine axiale Länge des Einspritzlochs relativ kurz, so dass das Reduktionsmittel, das wahrscheinlich mit den Verunreinigungen reagiert, die in der Emission enthalten sind, weniger in der Platte verbleiben, was zur Folge hat, dass die Verunreinigungen, die mit dem Reduktionsmittel reagieren und an dem Einspritzloch haften, verringert werden.

Eine Querschnittsgestalt des Einspritzlochs kann rund oder polygonal sein, eine axiale Gestalt des Einspritzlochs kann einheitlich, abgeschrägt oder gestuft sein und eine Stückzahl des Einspritzlochs kann ein einzelnes oder mehrere sein. Gemäß der Anforderung des Verbrennungsmotors wird dies geeignet ausgewählt.

Des weiteren kann das Ventilelement mit einer Zirkularkraftausübungseinrichtung versehen sein, die dem Reduktionsmittel, das in einen Einlass des Einspritzlochs eintritt, eine Zirkularkraft (Umlaufkraft) aufprägt. Die auf das Reduktionsmittel aufgeprägte Zirkularkraft dient nicht nur zum Beeinflussen der Zerstäubungscharakteristik des Reduktionsmittels, das von dem Einspritzloch einzuspritzen ist, sondern auch zum Entfernen der Verunreinigungen, die an einem Umfang eines Auslasses des Einspritzlochs anhaften und an diesem gesammelt sind.

Darüber hinaus kann das Düsenelement aus einem adiabatischen Material bestehen oder kann mit dem adiabatischen Material oder einem anderen Material beschichtet sein, das eine geringere Affinität für Verunreinigungen einschließlich Festkörpern, die in der Emission enthalten sind, hat. Das hat die Reduktion der Verunreinigungen zur Folge, die an dem Umfang der Einspritzlöcher anhaften und an diesem gesammelt werden.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ebenso wie Verfahren des Betriebs und der Funktion von zugehörigen Teilen aus dem Studium der folgenden genauen Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den Zeichnungen erkennbar, welche alle einen Teil dieser Anmeldung bilden.
Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm eines Emissionsreinigungsgerätes, auf welches die Emissionsreinigungsvorrichtung von Fig. 1 angewendet ist;
Fig. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Düsenelement der Emissionsreinigungsvorrichtung von Fig. 1 zeigt, das in einem Abgasrohr eingebaut ist;
Fig. 4A ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Düsenelement und Stromlinien der Emission der Emissionsreinigungsvorrichtung von Fig. 1 zeigt;
Fig. 4B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV B-IV B von Fig. 4A;
Fig. 5A ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Düsenelement und Stromlinien einer Emission der Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 5B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie V B-V B von Fig. 5A;
Fig. 6A ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Düsenelement und Stromlinien einer Emission der Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 6B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VI B-VI B von Fig. 6A;
Fig. 7A ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Düsenelement und Stromlinien einer Emission der Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 7B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VII B-VII B von Fig. 7A;
Fig. 8 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Düsenelement der Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt; und
Fig. 9 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Düsenelement der Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 2 zeigt ein Emissionsreinigungssystem 1 eines Dieselverbrennungsmotors, auf das eine Emissionsreinigungsvorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel angewendet ist. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 auf einen Vierzylinder-Dieselverbrennungsmotor 5 angewendet und in einem Abgasrohr 6 senkrecht zu einer Achse davon eingebaut.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besteht das Emissionsreinigungsgerät 1 hauptsächlich aus der Emissionsreinigungsvorrichtung 10, einem katalytischen NO_x-Wandler 2 und einer Reduktionsmittelzufuhrvorrichtung 3.
Die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 ist an einem Abgasrohr 6 des Dieselverbrennungsmotors 5 montiert und spritzt ein Reduktionsmittel in Richtung einer in dem Abgasrohr 6 strömenden Emission ein. Die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 ist an dem Abgasrohr 6 an der Einlassseite des katalytischen NO_x-Wandlers 2 positioniert. Wenn der Dieselverbrennungsmotor 5 einen (nicht gezeigten) Turbolader hat, der in dem Abgasrohr 6 eingebaut ist, kann die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 vor oder nach dem Turbolader positioniert sein.
Das Abgasrohr 6 und ein Abgaskrümmer 6a, der von dem Abgasrohr 6 zu jeweiligen Zylindern 5a des Dieselverbrennungsmotors 5 abzweigt, bilden ein Abgasrohrsystem. Die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 und der katalytische NO_x- Wandler 2 sind an dem Abgasrohr 6 entlang der Strömungsrichtung der Emission angeordnet.
Die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 ist betriebsfähig, um das Reduktionsmittel gemäß Signalen von einer ECU 7 einzuspritzen. Verschiedenartige Informationen, wie zum Beispiel das Einlassluftvolumen, der Einlassdruck, eine Verbrennungsmotordrehzahl und ein Beschleunigeröffnungsgrad werden der ECU 7 von verschiedenen Sensoren zugeführt, die an dem Dieselverbrennungsmotor 5 eingebaut sind. Die ECU regelt auf der Grundlage der verschiedenen Informationen, die dieser zugeführt werden, nicht nur eine Einspritzung des Kraftstoffs, der den jeweiligen Zylindern 5a des Dieselverbrennungsmotors 5 zuzuführen ist, sondern auch eine Einspritzung des Reduktionsmittels, das zu dem Abgasrohr 6 von der Emissionsreinigungsvorrichtung 10 einzuführen ist. In der ECU 7 wird eine NO_x-Emissionsmenge auf der Grundlage der Informationen, wie zum Beispiel der Verbrennungsmotordrehzahl des Dieselverbrennungsmotors 5 und dem Beschleunigeröffnungsgrad berechnet, und die Einspritzmenge sowie die Einspritzzeitabstimmung des Reduktionsmittels, das von der Emissionsreinigungsvorrichtung 10 einzuspritzen ist, wird auf der Grundlage der so berechneten NO_x-Emissionsmenge ermittelt. Die ECU 7 regelt die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 gemäß der Einspritzmenge und der Einspritzzeitabstimmung des Reduktionsmittels, die so ermittelt sind. Der katalytische NO_x- Wandler ist mit einem Katalysator versehen, der aus aktiviertem Material, wie zum Beispiel Pt oder Pd besteht, das an einem Substrat abgelagert ist, wie zum Beispiel einer Keramik oder einem Metalloxid. Der Katalysator ist eine monolithische Bauart oder eine Pellet-Bauart.
Die Reduktionsmittelzufuhrvorrichtung 3 besteht aus einem (nicht gezeigten) Reduktionsmitteltank, einer (nicht gezeigten) Zufuhrpumpe und einem Zufuhrrohr 8. Die Reduktionsmittelzufuhrvorrichtung 3 dient dem Zuführen des in den Reduktionsmitteltank gespeicherten Reduktionsmittel zu der Emissionsreinigungsvorrichtung 10. Das in dem Reduktionstank gespeicherte Reduktionsmittel wird über das Zufuhrrohr 8 durch die Zufuhrpumpe zugeführt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Reduktionsmittel, das Kohlenwasserstoff enthält, leichtes Öl bzw. Leichtöl, das der Kraftstoff für den Dieselverbrennungsmotor 5 ist.
Ein Detail der Emissionsreinigungsvorrichtung 10 wird nachstehend beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, besteht die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 aus einem Ventilelement 30, einem Antriebselement 20, einem Einbauhalter 110 und einem Düsenelement 40.
Das Ventilelement 30 hat ein Ventil 11 und einen Ventilkörper 12 und ist betriebsfähig, um die Einspritzung des Reduktionsmittels von dem Düsenelement 40 zu gestatten und zu unterbrechen. Das Antriebselement 20 ist betriebsfähig, um das Ventilelement 30 anzutreiben. Das Ventil 11 ist an einem Umfang davon mit einem Kontaktabschnitt 1a versehen. Der Kontaktabschnitt 11a gelangt in Kontakt mit einem Ventilsitz 12a, der an einem inneren Umfang des Ventilkörpers 12 ausgebildet ist, wenn sich das Ventilelement 30 in einem Ventilschließzustand befindet. Wenn das Ventilelement 30 sich in einem Ventilöffnungszustand befindet, verlässt der Kontaktabschnitt 11a den Ventilsitz 12a, so dass die Strömung des Reduktionsmittels gestattet wird. Wenn der Kontaktabschnitt 11a sich in Kontakt mit dem Ventilsitz 12a befindet, wird die Strömung des Reduktionsmittels unterbrochen.
Das Antriebselement 20 hat eine Spule 13, einen Stator 14, ein Statorgehäuse 15 und einen Kern 16. Die Spule 16 ist zwischen dem Stator 14 und dem Statorgehäuse schichtweise bedeckt und erzeugt ein Magnetfeld, wenn sie energiebeaufschlagt wird. Ein Ende eines Anschlusses 17 ist mit der Spule 13 verbunden und das andere Ende des Anschlusses 17 ist an einem Verbinder 18 positioniert. Der Anschluss 17 ist in einem Schaltkreis mit der ECU 7 verbunden und diesem wird von der ECU ein Strom zugeführt.
Der Stator 14 und das Statorgehäuse 15 bestehen aus einem magnetischen Werkstoff. Der Stator 14, das Statorgehäuse 15 und der Kern 16 bilden einen magnetischen Kreis, wenn die Spule 13 das Magnetfeld erzeugt. Der Stator 14 und das Statorgehäuse 15 sind miteinander beispielsweise durch Schweißen verbunden. Das Statorgehäuse 15 ist an einer Innenseite davon mit einer Ventilkammer 151 versehen, in der das Ventil 11 aufgenommen ist, um axial und hin- und hergehend bewegbar zu sein. Der Ventilkörper 12 ist an einem Ende des Statorgehäuses 15 beispielsweise durch Schweißen verbunden. Der Kern 16 ist einstückig mit einem Ende des Ventils 11 an einer entgegengesetzten Seite des Kontaktabschnitts 11a verbunden. Der Kern 16 ist mit einer Fluidleitung 161 versehen, durch die das Reduktionsmittel strömt. Wenn der Strom auf die Spule 13 von der ECU 7 aufgebracht wird, erzeugt die Spule 13 das Magnetfeld, so dass der magnetische Kreis in dem Stator 14, dem Statorgehäuse 15 und dem Kern 16 ausgebildet wird, die um die Spule 13 angeordnet sind. Demgemäß wird eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem Stator 14 und dem Kern 16 erzeugt, so dass der Kern 16 in Richtung auf den Stator 14 angezogen wird. Als Folge gelangt das Ventilelement 30 in einen offenen Zustand und bewegt sich das Ventil 11 in Fig. 1 nach oben, so dass der Kontaktabschnitt 11a den Ventilsitz 12a verlässt. Ein Anschlag 19, der eine nach oben gerichtete Bewegung des Ventils 11 beschränkt, ist an einem Ende des Ventilkörpers 12 an einer entgegengesetzten Seite des Ventilsitzes 12a positioniert und zwischen dem Ventilkörper 12 und dem Statorgehäuse 15 schichtweise bedeckt.
Der Stator 14, dessen äußerer Umfang teilweise durch die Spule 13 umgeben ist, ist an einer Innenseite davon mit einer Aufnahmekammer 141 versehen, in der eine Feder 21 aufgenommen ist. Ein Ende der Feder 21 ist durch den Stator 14 gehalten und das andere Ende der Feder 21 ist durch den Kern 16 gehalten, der einstückig mit dem Ventil 11 ausgebildet ist. Die Feder 21 spannt das Ventil 11 in Richtung des Ventilsitzes 12a vor. Wenn die Stromzufuhr zu der Spule 13 anhält, verschwindet die magnetische Anziehungskraft zwischen dem Stator 14 und dem Kern 16, so dass das Ventil 11 sich nach unten in Fig. 1 aufgrund einer Vorspannkraft der Feder 21 bewegt. Daher gelangt das Ventilelement 30 in einen geschlossenen Zustand und gelangt der Kontaktabschnitt 11a in Kontakt mit dem Ventilsitz 12a.
Ein Zylinder 22 ist innen mit einer Fluidleitung 23 versehen. Ein Ende des Zylinders 22 ist mit dem Stator 14 beispielsweise durch Schweißen verbunden. Der Stator 14, das Statorgehäuse 15, der Zylinder 22 und der Verbinder 18 sind mit Formharz 24 bedeckt.
Der Einbauhalter 110 besteht aus einem Gehäuseverbinder 31 und einem Gehäusekörper 32, die getrennt in einer zylindrischen Gestalt zum Aufnehmen und Halten des Ventilelements 30 und des Antriebselements 20 ausgebildet sind, die einen Hauptfunktionskörper bilden. Der Gehäuseverbinder 31 ist mit einer Klemmbasis 33 zum Fixieren der Emissionsreinigungsvorrichtung 10 an dem Abgasrohr 6 versehen. Der Gehäuseverbinder 31 und der Gehäusekörper sind miteinander beispielsweise durch Schweißen verbunden. Der Gehäusekörper 32 und das Statorgehäuse 15 sind miteinander beispielsweise durch Schweißen verbunden.
Der Gehäuseverbinder 31 ist einstückig mit einem Kraftstoffeinführelement 34 versehen, das mit dem Zufuhrrohr 8 zum Einführen von Kraftstoff als das Reduktionsmittel verbunden ist. Der Kraftstoff wird zu dem Kraftstoffeinführelement 34 über das Zufuhrrohr 8 von der Reduktionsmittelzufuhrvorrichtung 3 eingeführt. Das Kraftstoffeinführelement 34 ist mit einem Einströmanschluss 35 versehen, über den das eingeführte Reduktionsmittel zu einer Fluidleitung 23 gefördert wird, die in dem Zylinder 22 vorgesehen ist. Ein O-Ring 36 als ein Dichtungselement ist zwischen einem inneren Umfang des Gehäuseverbinders 31 und einem äußeren Umfang des Zylinders 22 angeordnet. Der O-Ring 36 dichtet einen Zwischenraum zwischen dem Gehäuseverbinder 31 und dem Zylinder 22 fluiddicht ab, so dass das durch den Einströmanschluss 35 strömende Reduktionsmittel nicht über den O-Ring 36 in einen Spalt zwischen dem Antriebselement 50 oder dem Ventilelement 31 und dem Einbauhalter 70 ausläuft.
Ein weiterer O-Ring 37 ist zwischen einem äußeren Umfang des Statorgehäuses 15 und einem inneren Umfang des Gehäusekörpers 32 zum fluiddichten Abdichten eines Zwischenraums dazwischen zum Verhindern eines Auslaufens des Reduktionsmittels angeordnet.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 an einer Einbaubasis 6b des Abgasrohrs 6 derart fixiert, dass eine Klemme 38 mit der Klemmenbasis 33 des Gehäuseverbinders 31 und der Einbaubasis 6b in Eingriff steht.
Das Düsenelement 40 hat einen Düsenkörper 41, der an einem Ende des Gehäusekörpers 32 angeordnet ist. Der Düsenkörper 41 ist über eine Dichtung 39 mit dem Gehäusekörper 32 durch Schrauben einer Haltemutter 42 in einen äußeren Umfang des Gehäusekörpers 32 verbunden. Die Dichtung 39 dient zum fluiddichten Abdichten eines Zwischenraums zwischen dem Gehäusekörper 32 und dem Düsenkörper 41 zum Verhindern eines Auslaufens des Reduktionsmittels. Falls es notwendig ist, kann ein Zwischenraum zwischen dem Ventilkörper 12 und dem Düsenkörper 41 mit einer anderen Dichtung oder einem O-Ring abgedichtet werden (nicht gezeigt).
Der Düsenkörper 41 hat einen säulenförmigen Block 43, der sich in Richtung einer Mittelachse des Abgasrohrs 6 erstreckt. Eine axiale Länge des Blocks 43 in einer senkrechten Richtung zu einer Strömung der Emission in dem Abgasrohr 6 ist länger in Richtung stromabwärts von der Emission. Das heißt, dass eine axiale Länge eines Seitenendes 43a des Blocks 43 an einer stromaufwärtigen Seite der Emission kürzer als diejenige eines Seitenendes 43b davon an einer stromabwärtigen Seite der Emission ist. Ein axiales Ende des Blocks 43 bildet eine geneigte Fläche 43c, die beide Seitenenden 43a und 43b davon verbindet. Der Block 43 des Düsenkörpers 41 ist mit einem Einschnitt 44, einem Düsensackloch 45 und einem Einspritzloch 46 versehen. Wie in den Fig. 1, 3 und 4 gezeigt ist, ist der Einschnitt 44 im wesentlichen in der Gestalt eines Kastens mit einem Boden 441 und einer Öffnung, die zu dem Seitenende 43b des Blocks 43 geöffnet ist, ausgebildet. Die Öffnung des Einschnitts 44 ist in Richtung stromabwärts von der Emission geöffnet. Das heißt, dass die Öffnung des Einschnitts 44 an dem Seitenende 43b des Blocks 43 positioniert ist, um den katalytischen NO_x-Wandler 2 gegenüber zu stehen.
Ein Düsensackloch 45 ist in einer axialen Richtung des Düsenkörpers 41 ausgebildet und ein Reduktionsmittel wird durch das Düsensackloch 45 zu dem Einspritzloch 46 gefördert, wenn das Ventilelement 30 sich in einem offenen Zustand befindet. Ein Ende des Einspritzlochs 46 ist zu dem Boden 441 des Einschnitts 44 geöffnet und das andere Ende des Einspritzlochs 46 steht in Verbindung mit dem Düsensackloch 45. Das Einspritzloch 46 ist ausgebildet, um sich um einen gegebenen Winkel zu einer Achse des Düsenkörpers 41 zu neigen. Ein Querschnitt des Einspritzlochs 46 ist rund und ein Innendurchmesser des Einspritzlochs 46 ist im wesentlichen einheitlich von einer Seite des Düsensacklochs 45 zu einer Seite des Bodens 441 des Einschnitts 44.
Mit dem vorstehend genannten Aufbau der Emissionsreinigungsvorrichtung 10 wird die Strömung der Emission des Abgasrohrs 6 durch den Block 43 gestört, wie durch Pfeile X in den Fig. 3, 4A und 4B gezeigt ist. Die in dem Abgasrohr 6 strömende Emission läuft gegen eine äußere Umfangsfläche eines Blocks 43 an einer Seite des Seitenendes 43a und der geneigten Fläche 43c an einem axialen Ende des Blocks 43, so dass die Emissionsströmung zu einer Strömung entlang einem äußeren Umfang des Blocks 43 an einer Seite des Seitenendes 43a umgewandelt wird und ebenso zu einer Strömung entlang der geneigten Fläche 43c. Demgemäß trifft die umgewandelte Emissionsströmung kaum eine äußere Umfangsfläche des Blocks 43 an einer Seite des Seitenendes 43b, so dass der Block 43 an einer stromabwärtigen Seite der Emission, das heißt an einer Seite des katalytischen NO_x-Wandlers 2, einem stagnierenden Emissionsbereich ausgesetzt wird, bei dem sich die Emission kaum bewegt. Auch wenn des weiteren die Emission teilweise entlang der äußeren Umfangsfläche des Blocks 43 an einer Seite des Seitenendes 43b strömt, erreicht die Emissionsströmung kaum das Einspritzloch 46, da der Block 43 mit dem Einschnitt 44 vorgesehen ist und das Einspritzloch 46 zu dem Boden 441 des Einschnitts 44 geöffnet ist.
Wie vorstehend erwähnt ist, wird ein Auslass des Einspritzlochs 46, durch das das Reduktionsmittel eingespritzt wird, zu einer Position entfernt von den Stromlinien der Emission geöffnet, bei der die Emissionsströmung fast stagniert, so dass ein Öffnungsumfang bzw. ein Öffnungsrand des Einspritzlochs 46 kaum einer direkten Strömung der Emission ausgesetzt wird.
Ein Betrieb der Emissionsreinigungsvorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird nachstehend beschrieben. Die von den jeweiligen Zylindern 5a und des Dieselverbrennungsmotors 5 abgegebene Emission wird durch den Abgaskrümmer 6a in das Abgasrohr 6 geführt. Die in das Abgasrohr 6 geführte Emission strömt darin in Richtung auf den katalytischen NO_x-Wandler 2.
Die ECU 7 berechnet die Menge der NO_x-Emission auf der Grundlage der Umdrehungen des Dieselverbrennungsmotors 5 und des Beschleunigeröffnungsgrades und ermittelt die Einspritzmenge und die Einspritzzeitabstimmung des Reduktionsmittels, das von der Emissionsreinigungsvorrichtung 10 einzuspritzen ist. Dann führt die ECU 7 der Spule 13 einen Impulsstrom entsprechend der ermittelten Einspritzmenge und der Einspritzzeitabstimmung des Reduktionsmittels zu. Auf das Energiebeaufschlagen der Spule 13 hin erzeugt die Spule 13 das Magnetfeld, das den magnetischen Kreis in dem Stator 14, dem Statorgehäuse 15 und dem Kern 16 bildet, so dass der Kern 16 in Richtung auf den Stator 14 angezogen wird.
Wenn der Kern 16 in Richtung auf den Stator 14 angezogen wird, bewegt sich das Ventil 11, das einstückig mit dem Kern 16 ausgebildet ist, in Fig. 1 nach oben gegen die Vorspannkraft der Feder 21, so dass der Kontaktabschnitt 11a den Ventilsitz 12a verlässt. Das Reduktionsmittel, das zu dem Kraftstoffeinführelement 34 der Emissionsreinigungsvorrichtung 10 Eingeführt ist, strömt durch die Strömung in einen Anschluss 35 in die Fluidleitung 23 des Zylinders 22. Das Reduktionsmittel strömt durch ein Verbindungsloch 142 und die Aufnahmekammer 141, die beide in dem Stator 14 ausgebildet sind, die Fluidleitung 161 des Kerns 16, die Ventilkammer 151 des Statorgehäuses 15 und eine Fluidleitung 191, die in dem Anschlag 19 ausgebildet ist, zu einem Einlass des Düsenelements 40. Da der Kontaktabschnitt 11a ständig von dem Ventilsitz 12a entfernt ist, tritt das Reduktionsmittel durch einen Spalt zwischen dem Kontaktabschnitt 11a und dem Ventilsitz 12a hindurch und wird durch das Düsensackloch 45 von dem Einspritzloch 46 zu dem Abgasrohr 6 eingespritzt.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, strömt die von den jeweiligen Zylindern 5a abgegebene Emission in eine Richtung, wie durch die Pfeile X gezeigt ist und wird das Reduktionsmittel, das von der Emissionsreinigungsvorrichtung in das Abgasrohr 6 eingespritzt ist, mit der Emission gemischt. Die mit dem Reduktionsmittel gemischte Emission wird dem katalytischen NO_x-Wandler 2 zugeführt, so dass das in der Emission enthaltene NO_x reduziert wird. Die durch den katalytischen NO_x-Wandler 2 hindurchtretende Emission wird zu der Atmosphäre abgegeben.
Nachdem eine vorbestimmte Menge des Reduktionsmittels bei einer vorbestimmten Zeitabstimmung von der Emissionsreinigungsvorrichtung 10 eingespritzt ist, hält die ECU 7 die Stromzufuhr zu der Spule 13 an. Zu diesem Zeitpunkt verschwindet die magnetische Anziehungskraft zwischen dem Stator 14 und dem Kern 16, so dass sich das Ventil 11 in Fig. 1 aufgrund der Vorspannkraft der Feder 21 nach unten bewegt. Demgemäß gelangt der Kontaktabschnitt 11a in Kontakt mit dem Ventilsitz 12a, so dass die Einspritzung des Reduktionsmittels endet.
Gemäß der Emissionsreinigungsvorrichtung 10, die vorstehend genannt ist, ist es unwahrscheinlich, dass die Emission um und entlang dem äußeren Umfang des Blocks 43 an einer Seite des Seitenendes 43b strömt, zu der das Einspritzloch 46 geöffnet ist. Demgemäß wird der Öffnungsumfang bzw. der Öffnungsrand des Einspritzlochs 46 nicht direkt der in dem Abgasrohr 6 strömenden Emission ausgesetzt, so dass eine geringere Menge von Verunreinigungen wie zum Beispiel Festkörpern, die in der Emission enthalten sind, an dem Öffnungsumfang bzw. an dem Öffnungsrand des Einspritzlochs 46 anhaften und sich an diesem sammeln. Auch wenn die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 der Emission für eine lange Zeit ausgesetzt wird, wird als Folge die Einspritzcharakteristik der Emissionsreinigungsvorrichtung 10, durch die das Reduktionsmittel eingespritzt wird, kaum geändert, so dass das NOX geeignet bzw. angemessen in dem katalytischen NO_x-Wandler reduziert wird.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel haften mit der vorstehend genannten Gestalt des Düsenkörpers 41 des Düsenelements 40 die Verunreinigungen der Emission kaum an dem Öffnungsumfang bzw. dem Öffnungsrand des Einspritzlochs 46 und sammeln sich kaum daran, so dass die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 kostengünstiger hergestellt wird.

Zweites Ausführungsbeispiel

Eine Emissionsreinigungsvorrichtung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf die Fig. 5A und 5B beschrieben.
Ein Aufbau eines Düsenkörpers 51, eines Düsenelements 50 des zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
Wie in den Fig. 5A und 5B gezeigt ist, hat ein säulenförmiger Block 53 des Düsenkörpers 51 einen Einschnitt 54, der durch axiales Schneiden eines Teils des Blocks 53 an einer Seite eines axialen Endes davon ausgebildet ist, so dass ein Bogen eines Kreises (Kreisbogen) eines äußeren Umfangs davon innerhalb von einem Winkel von 180° entfernt ist. Um den Einschnitt 54 auszubilden, wird der Block 53 axial um eine gegebene Länge von dem axialen Ende davon Richtung des entgegengesetzten Endes davon entlang einer Sehne abgeschnitten, die im wesentlichen senkrecht zu einer Linie ist, die die entgegengesetzten Seitenenden 53a und 53b davon verbindet. Die Schnittfläche bildet einen Boden 541 des Einschnitts 54.
Des weiteren unterscheidet sich eine Gestalt eines Einspritzlochs 56 des zweiten Ausführungsbeispiels von derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Ein Ende des Einspritzlochs 56 ist zu dem Boden 541 geöffnet und das andere Ende des Einspritzlochs 56 steht mit einem Düsensackloch 55 in Verbindung. Ein Durchmesser des Einspritzlochs 56 wird allmählich bzw. graduell größer von dem Düsensackloch 55 in Richtung auf den Boden 541.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Einschnitt 54 einfacher als derjenige des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet, da der Einschnitt 54 bloß durch axiales Schneiden eines Teils des Blocks 53 ausgebildet wird, so dass die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kostengünstiger hergestellt werden kann.

Drittes Ausführungsbeispiel

Eine Emissionsreinigungsvorrichtung 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6A und 6B beschrieben.
Ein Aufbau eines Düsenkörpers 61 eines Düsenelements 60 des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 des dritten Ausführungsbeispiels ist eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels.
Wie in den Fig. 6A und 6B gezeigt ist, hat ein säulenförmiger Block 63 des Düsenkörpers 61 einen Einschnitt 64, der durch axiales Schneiden eines Teils des Blocks 63 an einer Seite eines axialen Endes davon ausgebildet wird, so dass ein Bogen eines Kreises (Kreisbogen) eines äußeren Umfangs davon bei 180 oder mehr als 180° entfernt wird. Eine Sehne, die im wesentlichen senkrecht zu einer Linie ist, die entgegengesetzte Seitenenden 63a und 63b des Blocks 63 verbindet, entlang der der Block 63 axial um eine gegebene Länge abgeschnitten ist, befindet sich an einer Mittelachse des Blocks 63 oder an einer rechten Seite der Mittelachse davon in den Fig. 6A und 6B. Demgemäß ist eine Fläche eines Querschnitts des Blocks 63 senkrecht zu Stromlinien der in dem Abgasrohr 6 strömenden Emission in Richtung stromabwärts von der Emission größer. Die Schnittfläche bildet einen Boden 641 des Einschnitts 64.
Des weiteren beträgt eine Stückzahl von Einspritzlöchern 66 des dritten Ausführungsbeispiels zwei, was von derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels oder des zweiten Ausführungsbeispiels verschieden ist. Jedes der Einspritzlöcher 66 ist in einer runden Gestalt ausgebildet. Ein Ende von jedem der Einspritzlöcher 66 ist zu dem Boden 641 geöffnet und das andere Ende davon steht mit einem Düsensackloch 65 in Verbindung. Das Düsensackloch 65 ist schräg zu einer Achse des Düsenkörpers 61ausgebildet.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird eine Länge der Sehne, entlang der der Block 63 abgeschnitten ist, länger als diejenige des zweiten Ausführungsbeispiels, so dass jeder Auslass der Einspritzlöcher 66, die zu dem Boden 641 geöffnet sind, weiter von der Stromlinie der entlang dem äußeren Umfang des Blocks 63 an einer Seite des Seitenendes 63a davon strömenden Emission im Vergleich mit dem zweiten Ausführungsbeispiel entfernt positioniert ist. Demgemäß ist es unwahrscheinlich, dass die Strömung der Emission dem Rand jedes Auslasses der Einspritzlöcher 66 zu nah kommt.

Viertes Ausführungsbeispiel

Eine Emissionsreinigungsvorrichtung 10 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die Fig. 7A und 7B beschrieben.
Ein Aufbau eines Düsenkörpers 71 eines Düsenelements 70 des vierten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
Wie in den Fig. 7A und 7B gezeigt ist, hat ein Düsenkörper 71 einen Block 73, der aus einem säulenförmigen ersten Block 731 und einem säulenförmigen zweiten Block 732 besteht. Die ersten und zweiten Blöcke 731 und 732 sind im wesentlichen senkrecht zueinander verbunden. Der erste Block 731 ist mit einem Düsensackloch 75 und einem Teil eines Einspritzlochs 76 versehen. Der zweite Block 732 ist mit einem Einschnitt 74 mit einem Boden 741 und dem anderen des Einspritzlochs 76 versehen. Der Einschnitt 74 ist zu einer stromabwärtigen Seite der Emissionsströmung geöffnet, das heißt an einer Seite zum gegenüberstehen zu dem katalytischen NO_x-Wandler 2.
Ein Ende des Einspritzlochs 76 ist zu dem Boden 741 des Einschnitts 74 geöffnet und das andere Ende des Einpritzlochs 76 steht mit dem Düsensackloch 75 in Verbindung. Ein äußerer Umfang des Blocks 73 an einer Seite eines Seitenendes 73a davon dient zum gleichmäßigen bzw. sanften Trennen bzw. Aufspalten der Emissionsströmung in zwei Stromlinien.
Das Einspritzloch 76 ist in einer abgeschrägten Gestalt ausgebildet. Ein Innendurchmesser des Einspritzlochs 76 wird allmählich bzw. graduell von dem Düsensackloch 75 in Richtung auf den Boden 741 des Einschnitts 74 kleiner.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist eine Länge des Einschnitts 74 von der Öffnung davon zu dem Boden 741 tiefer, so dass die Emissionsströmung kaum einem Rand eines Auslasses des Einspritzlochs 76 zu nah kommt, das zu dem Boden 741 des Einschnitts 74 geöffnet ist.
In den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen sind die Querschnittsgestalt, die axiale Gestalt oder die Stückzahl der Einspritzlöcher oder der Düsensacklöcher nicht auf diejenigen beschränkt, die vorstehend erwähnt sind, aber sie können zu anderen Querschnittsgestalten, wie zum Beispiel ein Polygon, zu der anderen axialen Gestalt, wie zum Beispiel eine axial gestufte Gestalt und/oder zu der Stückzahl von mehr als zwei gemäß einem Erfordernis eines Verbrennungsmotors modifiziert werden, auf den die Emissionsreinigungsvorrichtung angewendet wird, das heißt gemäß einer Betriebsart der Emissionsreinigungsvorrichtung, einer Zerstäubungsbetriebsart des Reduktionsmittels, das von der Emissionsreinigungsvorrichtung einzuspritzen ist oder einer Strömungsgeschwindigkeit der in dem Abgasrohr strömenden Emission.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Eine Emissionsreinigungsvorrichtung 10 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben.
Eine Gestalt oder ein Aufbau eines Düsenelements 80 des fünften Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel hat das Düsenelement 80 eine Düsenplatte 81. Die Düsenplatte 81 ist mit Einspritzlöchern 86 versehen. Die Düsenplatte 81 ist an dem Ventilkörper 12 durch einen Halter 82, der an dem Statorgehäuse 15 befestigt ist, beispielsweise durch Schweißen befestigt.
Das Düsenelement 80 ist an einem axialen Ende davon mit einem Einschnitt 84 versehen, der durch die Düsenplatte 81 und den Halter 82 umgeben und ausgebildet ist. Ein Boden 841 des Einschnitts 84 ist eine Fläche einer Düsenplatte 81, zu der die Einspritzlöcher 86 geöffnet sind. Jede Achse der Einspritzlöcher 86 ist um einen vorbestimmten Winkel zu einer Achse des Ventilkörpers 12 geneigt, so dass jeder Auslass der Einspritzlöcher 86 in Richtung einer stromabwärtigen Seite der Emissionsströmung versetzt ist, das heißt in Richtung des katalytischen NO_x-Wandlers 2. Wenn die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 schräg (nicht senkrecht) zu einer Achse des Abgasrohrs 6 in Richtung der stromabwärtigen Seite der Emissionsströmung eingebaut wird, können die Achse des Einspritzlochs 86 und die Achse des Ventilkörpers 12 parallel zueinander sein.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel strömt die Emission um und entlang an einem äußeren Umfang des Halters 82 und entlang einem axialen Ende davon, so dass die Strömungsmenge der Emission, die in den Einschnitt 84 eintritt, relativ klein ist. Demgemäß wird ein Rand von jedem Auslass der Einspritzlöcher 86 kaum direkt den Stromlinien der Emissionsströmung ausgesetzt.
Des weiteren wird gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Neigungswinkel und die Stückzahl der Einspritzlöcher 86 einfach und angemessen gemäß dem Erfordernis eines Verbrennungsmotors definiert, auf den die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 angewendet wird. Da darüber hinaus die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel nicht mit dem Düsensackloch versehen ist, ist das Reduktionsmittel, das in dem Düsenelement 80 verbleibt, was wahrscheinlich mit dem in der Emission enthaltenen Verunreinigungen reagiert, geringer, so dass eine geringere Menge von Verunreinigungen an dem Düsenelement 80 anhaftet.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Eine Emissionsreinigungsvorrichtung 10 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben.
Ein Aufbau eines Düsenelements 90 und ein Aufbau eines Ventils 100 des Ventilelements 30 sind von denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels verschieden. Die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 des sechsten Ausführungsbeispiels ist eine Abwandlung des fünften Ausführungsbeispiels.
Eine Düsenplatte 91 des Düsenelements 90 ist mit einem Einspritzloch 96 versehen. Die Düsenplatte 91 ist an dem Ventilkörper 12 durch einen Halter 92 befestigt.
Das Düsenelement 91 ist an einem axialen Ende davon mit einem Einschnitt 94 versehen, der durch die Düsenplatte 91 und den Halter 92 umgeben und ausgebildet ist. Ein Boden 941 des Einschnitts 94 ist eine Fläche der Düsenplatte 91, zu der das Einspritzloch 96 geöffnet ist. Eine Achse des Einspritzlochs 96 ist um einen vorbestimmten Winkel zu einer Achse des Ventilkörpers 12 geneigt, so dass ein Auslass des Einspritzlochs 96 in Richtung einer stromabwärtigen Seite der Emissionsströmung versetzt ist, das heißt in Richtung auf den katalytischen NO_x-Wandler 2.
Das Ventil 100 ist mit einem Gleitabschnitt 101 versehen, der mit einer inneren Fläche des Ventilkörpers gleitfähig ist. Eine Vielzahl von Vertiefungen 102 ist in dem Gleitabschnitt 101 so ausgebildet, dass jede Achse den Vertiefungen 102 um einen vorbestimmten Winkel zu einer Achse des Ventils 100 geneigt ist. Die Vertiefungen 102 dienen zum Aufprägen einer Zirkularkraft auf das Reduktionsmittel, das in einen Einlass des Einspritzlochs 96 eintritt. Die Vertiefungen 102 spielen eine Rolle als eine Zirkularkraftausübungseinrichtung, was verursacht, dass das Reduktionsmittel verwirbelt wird, wenn das Reduktionsmittel von dem Kraftstoffeinführelement 34 durch die Vertiefungen 102 in Richtung des Düsenelements 90 hindurchtritt.
Die Zirkularkraft, die auf das Reduktionsmittel aufgeprägt wird, dient nicht nur zum Beeinflussen einer Zerstäubungscharakteristik des Reduktionsmittels, das von dem Einspritzloch 96 einzuspritzen ist, sondern auch zum Entfernen der Verunreinigungen, die an einem Umfang bzw. Rand eines Auslasses des Einspritzlochs 96 anhaften und daran gesammelt sind.
Eine Düsenplatte 91 und ein Halter 92 können aus einem adiabatischen Werkstoff bestehen oder können mit dem adiabatischen Werkstoff oder einem anderen Werkstoff beschichtet sein, der eine geringere Affinität für die in der Emission enthaltenen Verunreinigungen hat. Die Düsenplatte 91 und der Halter 92, die wie vorstehend erwähnt ausgebildet sind, dienen zum Verringern der Menge der Verunreinigungen, die an dem Rand bzw. Umfang des Auslasses des Einspritzlochs 96 anhaften und an diesem gesammelt sind.
Des weiteren kann das Düsenelement von nicht nur dem sechsten Ausführungsbeispiel sondern auch von jedem von den ersten bis fünften Ausführungsbeispiel aus einem adiabatischen Werkstoff bestehen oder mit dem adiabatischen Werkstoff oder einem anderen vorstehend genannten Werkstoff beschichtet sein. Des weiteren kann das Ventil von jedem von dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel die Zirkularkraftausübungseinrichtung haben, die verursacht, dass das Reduktionsmittel sich verwirbelt, so dass die Verunreinigungen, die an dem Rand bzw. dem Umfang des Auslasses des Einspritzlochs anhaften und dort gesammelt sind, entfernt werden.
Darüber hinaus ist die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 nicht nur auf den Dieselverbrennungsmotor sondern auch auf einen anderen Verbrennungsmotor, wie z. B. einen Benzinverbrennungsmotor anwendbar.
Des weiteren kann die Emissionsreinigungsvorrichtung 10 durch jegliche Kombination von dem ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein.
Bei der Emissionsreinigungsvorrichtung 10, die an einem Abgasrohr 6 einzubauen ist, hat ein Düsenelement 40 einen säulenförmigen Block 43, der in das Abgasrohr vorsteht, und einen Einschnitt 44, mit einem Boden 441 zu dem ein Auslass des Einspritzlochs 46 geöffnet ist, das mit einem Düsensackloch 45 in Verbindung steht. Der Einschnitt ist zu einer stromabwärtigen Seite der Emission geöffnet, so dass ein von dem Einspritzloch eingespritztes Reduktionsmittel in Richtung der stromabwärtigen Seite der Emission orientiert ist. Da Stromlinien der Emission entlang einem äußeren Umfang des Blocks strömen, stagniert die Emission an dem Auslass des Einspritzlochs, das zu dem Boden des Einschnitts geöffnet ist. Demgemäß haften Verunreinigungen, die in der Emission enthalten sind, kaum an einem Rand bzw. einem Umfang des Einspritzlochs an und sammeln sich an diesem.

Claims

1. Emissionsreinigungsvorrichtung (10) zum Einbau an ein Abgasrohr (6) eines Verbrennungsmotors mit
einem Kraftstoffeinführelement (34), zu welchem das Reduktionsmittel eingeführt wird,
einem Düsenelement (40, 50, 60, 70, 80, 90), durch das das Reduktionsmittel zu dem Abgasrohr eingespritzt wird,
einem Ventilelement (30), das bewegbar ist, um eine Strömung des Reduktionsmittels von dem Kraftstoffeinführelement zu dem Düsenelement zu gestatten oder zu unterbrechen, und
einem Antriebselement (40), das das Ventilelement antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass
das Düsenelement mit einem Einspritzloch (46, 56, 66, 76, 86, 96) versehen ist, durch das das Reduktionsmittel in Richtung einer stromabwärtigen Seite der Emission eingespritzt wird, die in dem Abgasrohr strömt.

2. Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzloch zu dem Abgasrohr geöffnet ist, um nicht den Stromlinien der darin strömenden Emission direkt ausgesetzt zu sein.

3. Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzloch zu dem Abgasrohr an einer Position geöffnet ist, an der die in dem Abgasrohr strömende Emission stagniert.

4. Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenelement einen Einschnitt (44, 54, 64, 74, 84, 94) hat, der einen Boden (441, 541, 641, 741, 841, 941) hat, zu welchem ein Auslass des Einspritzlochs geöffnet ist.

5. Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenelement einen Block (63) hat, der in das Abgasrohr vorsteht und dessen Fläche des Querschnitts senkrecht zu einer Strömungsrichtung der Emission in Richtung der stromabwärtigen Seite der Emission größer wird, und wobei das Einspritzloch (66) zu einem äußeren Umfang des Blocks an einer stromabwärtigen Seite der Emission geöffnet ist.

6. Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenelement einen Block (43) hat, der in das Abgasrohr vorsteht und an einem axialen Ende davon mit einer geneigten Fläche (43c) versehen ist, gegen die die in dem Abgasrohr strömende Emission direkt anläuft, und wobei des weiteren das Einspritzloch (46) zu einem äußeren Umfang des Blocks an einer stromabwärtigen Seite der Emission geöffnet ist.

7. Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenelement eine Platte (81, 91) hat, die mit dem Einspritzloch (86, 96) versehen ist, das diese durchdringt, um sich in Richtung einer stromabwärtigen Seite der in dem Abgasrohr strömenden Emission zu öffnen.

8. Emissionsreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsgestalt des Einspritzlochs rund oder polygonförmig ist, eine axiale Gestalt des Einspritzlochs einheitlich, abgeschrägt oder gestuft ist und eine Einspritzlochstückzahl eins oder mehr beträgt.

9. Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einspritzlochstückzahl eine Mehrzahl ist und die Gestalten der mehreren Einspritzlöcher identisch oder verschiedenartig sind.

10. Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement mit einer Zirkularkraftausübungseinrichtung (102) versehen ist, die dem in einen Einlass des Einspritzlochs eintretenden Reduktionsmittel eine Zirkularkraft aufprägt.

11. Emissionsreinigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenelement aus einem adiabatischen Werkstoff besteht oder mit dem adiabatischen Werkstoff oder dem anderen Werkstoff beschichtet ist, der eine geringere Affinität für Verunreinigungen einschließlich Feststoffen hat, die in der Emission enthalten sind.