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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft allgemein eine Bereitstellung einer Aktivkühlung für eine Reduktionsmittelzufuhreinheit für ein Fahrzeugsystem für selektive katalytische Reduktion.
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Hintergrund der Erfindung
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Eine neue Abgasgesetzgebung in Europa und Nordamerika treibt die Umsetzung von neuen Abgasnachbehandlungssystemen voran, insbesondere Magerkonzept-Technologien, wie zum Beispiel Selbstzündungs(Diesel-)-Motoren, und Zündfunken-betriebene Motoren im Schichtladebetrieb (gewöhnlicher Weise mit Direkteinspritzung), welche unter Magermotorbedingungen und Ultra-Magermotorbedingungen betrieben werden. Mager-Verbrennungsmotoren weisen hohe Mengen an Stickoxidausstößen (NOx) auf, welche in sauerstoffreichen Abgasumgebungen, welche charakteristisch für eine Magerverbrennung sind, schwierig zu behandeln sind. Abgasnachbehandlungstechnologien werden derzeit entwickelt, welche NOx unter diesen Bedingungen behandeln.
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Eine dieser Technologien umfasst einen Katalysator, welcher die Reaktionen von Ammoniak (NH3) mit den Abgasoxiden (NOx) für eine Erzeugung von Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) ermöglicht. Diese Technologie wird als selektive katalytische Reduktion (SCR = Selective Catalytic Reduction) bezeichnet. Ammoniak ist in seiner reinen Form in der Fahrzeugumgebung schwer zu handhaben, weshalb es bei diesen Systemen gebräuchlich ist, eine flüssige, wässrige Harnstofflösung zu verwenden, typischerweise bei einer 32%-igen Harnstoffkonzentration (CO(NH2)2). Die Lösung wird als AUS-32 bezeichnet und ist außerdem unter ihrem kommerziellen Namen „AdBlue” bekannt. Der Harnstoff wird dem heißen Abgasstrom zugeführt und wird in Ammoniak und Isocyansäure (HNCO) im Abgas nach Durchlaufen einer Thermolyse bzw. einer thermischen Zersetzung umgewandelt. Die Isocyansäure durchläuft dann eine Hydrolyse mit dem im Abgas vorhandenen Wasser und wird zu Ammoniak und Kohlenstoffdioxid (CO2) umgewandelt, wobei das Ammoniak, welches aus der Thermolyse und der Hydrolyse resultiert, dann eine katalytische Reaktion mit den Stickoxiden durchläuft, wie es zuvor beschrieben worden ist.
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Die Zufuhr von AUS-32-Lösung zum Abgas bedeutet ein genaues Dosieren des Fluids und eine ordnungsgemäße Zubereitung des Fluids, um das spätere Mischen des Ammoniaks in den Abgasstrom ermöglichen. Vorherige Anordnungen haben diese im Abgas angeordneten Konzepte mitumfasst, welche Verbesserungen gegenüber noch früheren entferntangeordneten Lösungen waren.
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Derzeitige Systeme werden als Massenprodukt in begrenzter Auflage für den Heavy-Duty-Dieselmotorbereich hergestellt. Einige SCR-Systeme umfassen eine Herstellung einer Einspritzdüse für Passagierfahrzeuganwendungen. Andere umfassen eine dosierte Steuerung, welche von einer in einem Steuerblock befestigten Einspritzdüse ausgeführt wird. Das dosierte Fluid wird über eine Leitung zum Abgas transportiert. Nach dem Dosierventil wird das Fluid außerdem komprimierter Luft ausgesetzt, und zwar zur Unterstützung bei der Atomisierung, was ein nachfolgendes gutes Mischen mit dem Abgas feststellt. Die unter Druck stehende Mischung wird dann in das Abgas eingespritzt.
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Einige Systeme verwenden keine komprimierte Luft, da nicht erwartet wird, dass komprimierte Luft bei vielen zukünftigen Anwendungen der SCR-Technologie verfügbar sein wird, weshalb es wichtig ist, eine Zufuhr von AUS-32 ohne Luft-Unterstützung zu haben.
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Einige Einspritzeinheiten, welche keine komprimierte Luft verwenden, sind für eine Befestigung nahe der Abgasleitung gedacht, sind aber auf passive Art und Weise gekühlt und thermisch von der heißen Abgasleitung entkoppelt. Diese Anordnungen umfassen eine thermisch-isolierende Dichtungsanordnung, welche eine Wärmeleitung über die Befestigungseinrichtung zur Einspritzdüsenspitze hin vermeidet, wo die Harnstofflösung dosiert wird. Der bevorzugte Wärmeleitungspfad führt zu den äußeren, der Luft ausgesetzten, Abschirmungen, welche oftmals, zur Unterstützung beim Kühlen, relativ gut belüfteten Umgebungen ausgesetzt sind. Die Einspritzdüsenspitze selber profitiert ebenfalls von einer durch das Arbeitsfluid, wie zum Beispiel AUS-32, bereitgestellten Kühlung.
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Jedoch könnte bei gewissen Anwendungen die Einspritzdüsenbefestigungsstelle in einem Bereich liegen, wo eine Belüftung minimal ist, zum Beispiel hinter dem Motor. In diesem Fall dürfte zur Vermeidung einer übermäßigen Erhitzung der Einspritzdüsenspitze, und daher des AUS-32-Arbeitsfluids, einer Aktivkühlung der Einspritzdüse erforderlich sein.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ist eine Reduktionsmittelzufuhreinheit mit Aktivkühlung. Die Reduktionsmittelzufuhreinheit weist eine obere Abschirmung auf, eine mit der oberen Abschirmung verbundene untere Abschirmung, und eine innere Hülse. Eine äußere Oberfläche der inneren Hülse ist mit einer inneren Oberfläche der oberen Abschirmung verbunden, und mit einer inneren Oberfläche der unteren Abschirmung. Die Reduktionsmittelzufuhreinheit umfasst ebenfalls eine Einspritzdüse mit einem Spulenabschnitt und einem Ventilabschnitt, wobei der Ventilabschnitt einen unteren Ventilkörper aufweist. Ein Gehäuse umgibt teilweise den unteren Ventilkörper, und ist Teil des Spulenabschnittes. Ein O-Ring ist im Kontakt mit der inneren Hülse, wobei der O-Ring das Gehäuse umgibt, wodurch eine Abdichtfunktion zwischen dem Gehäuse und der inneren Hülse bereitgestellt ist. Der untere Ventilkörper ist mit einem Abschnitt der unteren Abschirmung an einem Verbindungspunkt verbunden. Ein Flüssigkeitskühlhohlraum ist durch die Verbindung zwischen der inneren Hülse und der unteren Abschirmung, dem unteren Ventilkörper und der unteren Abschirmung, dem O-Ring und der inneren Hülse und dem O-Ring und dem Gehäuse gebildet.
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Ein Einlass-Hydraulikverbinder (bzw. Hydraulikkopplung) ist mit der unteren Abschirmung verbunden, wobei ein Auslass-Hydraulikverbinder (bzw. Hydraulikkopplung) mit der unteren Abschirmung verbunden ist. Kühlmittel fließt zur Bereitstellung einer Kühlfunktion für die Einspritzdüse von dem Einlass-Hydraulikverbinder in den Flüssigkeitskühlhohlraum, wobei das Kühlmittel durch den Auslass-Hydraulikverbinder aus dem Flüssigkeitskühlhohlraum austritt.
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Es ist ein Gegenstand der Erfindung, eine Zufuhr von AUS-32 zum Motorabgas für eine Verwendung in SCR-Abgasnachbehandlungssystemen bei Fahrzeugen mittels einer aktiv-gekühlten Reduktionsmittelzufuhreinheit (RDU) bereitzustellen.
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Es ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, eine Aktivkühlung für eine RDU aus einem separaten Kühlkreislauf bereitzustellen. Obwohl die Quelle des Kühlfluids veränderlich sein kann, liegt es im Umfang der Erfindung, dass Motorkühlmittel von einem bereits bestehenden Motorkühlmittel-Kreislauf zusammen mit der RDU der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Es ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung, aufgrund von Befestigungsstellen mit extrem hoher Temperatur eine Lösung zum Kühlen der Abgas-befestigten Einspritzdüseneinheiten bereitzustellen.
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Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der im Folgenden bereitgestellten detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es sei davon ausgegangen, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, während sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen, lediglich für Zwecke der Darstellung gedacht sind und nicht den Umfang der Erfindung beschränken sollen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, wobei:
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1 eine Seitenansicht einer Reduktionsmittelzufuhreinheit mit Aktivkühlung ist, und zwar in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Seitenabschnittsansicht einer Reduktionsmittelzufuhreinheit mit Aktivkühlung ist, und zwar in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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3 eine Seitenansicht einer Reduktionsmittelzufuhreinheit mit Aktivkühlung ist, und zwar in Übereinstimmung mit einer ersten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4 eine Seitenabschnittsansicht einer Reduktionsmittelzufuhreinheit mit Aktivkühlung ist, und zwar in Übereinstimmung mit einer ersten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5A eine erste perspektivische Ansicht einer Reduktionsmittelzufuhreinheit mit Aktivkühlung ist, und zwar in Übereinstimmung mit einer zweiten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5B eine Draufsicht auf eine Reduktionsmittelzufuhreinheit mit Aktivkühlung ist, und zwar in Übereinstimmung mit einer zweiten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5C eine zweite perspektivische Ansicht einer Reduktionsmittelzufuhreinheit mit Aktivkühlung ist, und zwar in Übereinstimmung mit einer zweiten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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6A eine erste perspektivische Ansicht einer Reduktionsmittelzufuhreinheit mit Aktivkühlung ist, und zwar in Übereinstimmung mit einer dritten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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6B eine Draufsicht auf eine Reduktionsmittelzufuhreinheit mit Aktivkühlung ist, und zwar in Übereinstimmung mit einer dritten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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6C eine zweite perspektivische Ansicht einer Reduktionsmittelzufuhreinheit mit Aktivkühlung ist, und zwar in Übereinstimmung mit einer dritten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform bzw. der bevorzugten Ausführungsformen hat lediglich beispielhaften Charakter und soll in keiner Weise die Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen beschränken.
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Mit Bezug auf die 1 bis 2 ist eine allgemein mit Bezugszeichen 10 gekennzeichnete Ausführungsform einer Reduktionsmittelzufuhreinheit für ein Fahrzeugsystem mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) mit Aktivkühlung dargestellt. Die Reduktionsmittelzufuhreinheit 10 umfasst eine allgemein mit Bezugszeichen 12 gekennzeichnete äußere Ummantelung bzw. ein Gehäuse, wobei die Ummantelung 12 eine Rückhalteabdeckung 14 umfasst, welche mit einer oberen Abschirmung 16 verbunden ist, und eine untere Abschirmung 18, welche mit der oberen Abschirmung 16 verbunden ist. Die Rückhalteabdeckung 14 und die Abschirmungen 16, 18 bilden, wenn sie zusammen verbunden sind, einen Hohlraum, allgemein mit Bezugszeichen 20 gekennzeichnet dargestellt, in welchem verschiedene Komponenten angeordnet sind.
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Die Abdeckung 14 umgibt wenigstens teilweise einen Hydraulikverbinder 22. Der Hydraulikverbinder 22 weist eine Einlassleitung 24 und einen Einlassdeckel 26 auf, welche in dieser Ausführungsform integral miteinander ausgebildet sind, jedoch liegt es innerhalb des Umfanges der Erfindung, dass die Einlassleitung 24 und der Einlassdeckel 26 getrennt voneinander ausgebildet sein können. Die Einlassleitung 24 umfasst eine Öffnung 28, welche sich durch die Leitung 24 hindurch erstreckt und in fluider Verbindung mit einem durch den Einlassdeckel 26 gebildeten inneren Hohlraum 30 steht, was am Besten in 2 zu erkennen ist. Der innere Hohlraum 30 steht in fluider Verbindung mit einer Einspritzdüse, allgemein mit Bezugszeichen 32 gekennzeichnet dargestellt, welche innerhalb des Hohlraumes 20 angeordnet ist.
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Die Rückhalteabdeckung 14 hält den Einlassdeckel 26 mit Hilfe einer Schweißung durch die obere Abschirmung 16 an Ort und Stelle. Die obere Abschirmung 16 ist derart ausgebildet, um so einen Wärmeübergang von der heißen Umgebung zu den inneren Volumina der Einheit 10 und den AUS-32-Fluidpassagen zu minimieren, insbesondere während Heiz-Übergängen (zum Beispiel Abfallen des Motors in den Leerlauf nach einem Berganstieg mit gezogenem Anhänger). Somit schützt die Wärmekapazität der oberen Abschirmung 16 ein kurzzeitiges Aufheizen der inneren Komponenten der Einspritzdüse 32. Die obere Abschirmung 16 ist mit der unteren Abschirmung 18 verbunden, und zwar ebenfalls über eine Laser-Verschweißung, wobei jedoch auch Hartlöten möglich ist.
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Die Einspritzdüse 32 umfasst einen oberen Ventilkörper 34, welcher hohl ist und in fluider Verbindung mit dem inneren Hohlraum 30 steht. Ein Teil des oberen Ventilkörpers 34 ist von einer ersten Dichtung umgeben, welche in dieser Ausführungsform ein oberer O-Ring 36 ist, welcher in Kontakt mit der inneren Wand 38 des inneren Hohlraumes 30 ist, um eine Abdichtverbindung zwischen dem oberen Ventilkörper 34 und dem Einlassdeckel 26 freizustellen, wodurch sichergestellt wird, dass das gesamte Fluid, welches durch den Einlassdeckel 26 fließt, in den oberen Ventilkörper 34 gelangt.
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Der obere Ventilkörper 34 ist teilweise umgeben von einem Gehäuse 40 mit einem Verbinder 42. Der Verbinder 42 befindet sich in elektrischer Verbindung mit einer Spule 44, wobei die Spule 44 Teil eines Spulenabschnittes ist, wie allgemein mit Bezugszeichen 46 gekennzeichnet dargestellt ist. Der Spulenabschnitt 46 ist Teil der Einspritzdüse 32, und steuert die Bewegung eines Ventilabschnittes, allgemein dargestellt mit Bezugszeichen 48, welcher ebenso Teil der Einspritzdüse 32 ist. Zusätzlich zu der Spule 44 umfasst der Spulenabschnitt 46 ebenso ein von der Spule 44 umgebenes Polstück 50 sowie einen verlagerbaren Anker 52. Das Polstück 50 und der Anker 52 sind im Wesentlichen hohl, so dass in einem Hohlraum eine Rückholfeder 54 angeordnet ist, allgemein mit Bezugszeichen 56 gekennzeichnet, wobei der Hohlraum durch das Polstück 50 und den Anker 52 gebildet ist. Die Rückholfeder 54 spannt den Anker 52 nach unten vor, und zwar bei Betrachtung der 2, und spannt daher den Ventilabschnitt 48 hin zu einer Geschlossen-Position. Die Rückholfeder 54 ist zwischen dem Anker 52 und einem Stoppelement 58 angeordnet.
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Der Ventilabschnitt 48 umfasst eine mit dem Anker 54 an einem ersten Ende, allgemein mit Bezugszeichen 62 dargestellt, verbundene Leitung 60 sowie eine mit einem zweiten Ende, allgemein mit Bezugszeichen 66 dargestellt, verbundene Kugel 64. Die Kugel 64 ist Teil eines Ventiles, wobei das Ventil ebenso einen Ventilsitz 68 umfasst. Der Ventilsitz 68 ist im unteren Ende eines unteren Ventilkörpers 70 befestigt, wobei der untere Ventilkörper 70 mit dem Polstück 50 verbunden ist, so dass der untere Ventilkörper 70 teilweise von der Spule 44 umgeben ist.
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Eine Verlagerung der Kugel 64 wird durch eine Führung 74 gesteuert. Die Führung 74 umfasst eine Führungsöffnung 106, durch welche sich der Ball 64 verlagert bzw. bewegt, und umfasst ebenso Seitenöffnungen 76, durch welche das Fluid fließt. Der Ventilsitz 68 umfasst einen konisch-geformten Abschnitt 78, auf welchem die Kugel 64 ruht, wenn sich das Ventil in der Geschlossen-Position befindet. Der Ventilsitz 68 umfasst außerdem eine Mittenöffnung 80, durch welche das Fluid gelangt, wenn das Fluid aus der Einspritzdüse 32 austritt.
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Während des Betriebes der Einspritzdüse 32 sind das Ventil und insbesondere die Leitung 60 und die Kugel 64 durch die Rückholfeder 54 für einen Kontakt mit dem Ventilsitz 68 vorgespannt, wobei sie deshalb das Ventil in einer Geschlossen-Position halten. Wenn die Spule 44 energetisiert ist, dann wird der Anker 52 hin zu dem Polstück 50 gezogen. Die Energetisierung der Spule 44 erzeugt ausreichend Kraft, so dass der Anker 52 die Kraft der Rückholfeder 54 überwindet und sich hin zum Polstück 50 verlagert. Da die Leitung 60 mit dem Anker 52 verbunden ist und die Kugel 64 mit der Leitung 60 verbunden ist, verlagert die Bewegung des Ankers 52 hin zum Polstück 50 die Kugel 64 weg vom Ventilsitz 68, wodurch das Ventil geöffnet wird. Wenn sich das Ventil in einer Offen-Position befindet, fließt Fluid von der Öffnung 28 durch den inneren Hohlraum 30, den oberen Ventilkörper 34, das Polstück 50, den Anker 52, die Leitung 60 und aus einer Mehrzahl von als Teil der Leitung 60 gebildeten Ausgangsöffnungen 72. Nach Strömen des Fluids aus den Ausgangsöffnungen 72 heraus gelangt das Fluid durch die Seitöffnungen 76 und aus der Mittenöffnung 80 heraus.
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Wenn die Spule 44 nicht mehr energetisiert ist, drückt die Rückholfeder 54 den Anker 52 von dem Polstück 50 weg, und verlagert den Anker 52, die Leitung 60 und die Kugel 64, so dass die Kugel 64 gegen den konisch-geformten Abschnitt 78 des Ventilsitzes 68 platziert ist, so dass das Ventil in die Geschlossen-Position gebracht ist.
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Der Spulenabschnitt 46 umfasst außerdem ein Gehäuse 82, welches wenigstens teilweise die Spule 44 und den unteren Ventilkörper 70 umgibt. Ein Umgeben eines Teiles des Gehäuses 82 ist eine zweite Dichtung, welche in dieser Ausführungsform ein unterer O-Ring 84 ist, wobei der untere O-Ring 84 von einer inneren Hülse 86 umgeben ist. Die innere Hülse 86 ist innerhalb der Hohlraumes 20 angeordnet, wobei ein Teil der äußeren Oberfläche 88 der inneren Hülse 86 sowohl mit der inneren Oberfläche 90 der oberen Abschirmung 16 als auch mit der inneren Oberfläche 108 der unteren Abschirmung 18 verbunden ist (durch die Verwendung einer Schweißung). Das untere Ende, allgemein mit Bezugszeichen 92 gekennzeichnet, der unteren Abschirmung 18 ist derart geformt, so dass das untere Ende 92 den unteren Ventilkörper 70 berührt, und mit dem unteren Ventilkörper 70 an einem Verbindungspunkt 94 verschweißt ist. Die Verbindung zwischen der inneren Hülse 86 und der unteren Abschirmung 18 und die Verbindung zwischen der unteren Abschirmung 18 und dem unteren Ventilkörper 70 bildet einen Flüssigkeitskühlhohlraum, allgemein mit Bezugszeichen 96 gekennzeichnet.
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Der Flüssigkeitskühlhohlraum 96 ist außerdem durch ein Verbinden der Einspritzdüse 32 mit der unteren Abschirmung 18 mittels einer Laser-Schweißung umgrenzt, und dann durch ein Zusammenwirken des unteren O-Ringes 84 mit der inneren Hülse 86.
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Die untere Abschirmung 18 weist verschiedene Konturen und Formen auf, welche nicht nur das untere Ende 92 bildet, welches zur Verbindung mit dem unteren Ventilkörper 70 verwendet wird, sondern auch die Gestalt des Flüssigkeitskühlhohlraumes 96 bildet. Es gibt außerdem zwei als ein Teil der unteren Abschirmung 18 gebildete Öffnungen, in welchen zwei Hydraulikverbinder auf feste Art und Weise befestigt sind. Insbesondere gibt es einen Einlass-Hydraulikverbinder 98, welcher in einer Kühlmittel-Einlassöffnung (nicht dargestellt) befestigt ist, und einen Auslass-Hydraulikverbinder 100, welcher in einer Kühlmittel-Auslassöffnung 102 befestigt ist. Die Kühlmittel-Auslassöffnung 102 und die Kühlmittel-Einlassöffnung sind im Wesentlichen ähnlich, weshalb nur eine dargestellt ist.
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Die untere Abschirmung 18 ist hermetisch mit der inneren Hülse 86 mit Hilfe von Laserschweißen bzw. Hartlöten verbunden. Die äußere Oberfläche 88 der inneren Hülse 86 und die innere Oberfläche 108 der unteren Abschirmung 18 umfassen die wesentlichen Grenzflächen des Flüssigkeitskühlhohlraumes 96. Eine Flüssigkeit wird zu dem Hohlraum 96 über die Einlassöffnung und Auslassöffnung 102 in der unteren Abschirmung 18 gebracht und daraus evakuiert, wobei die untere Abschirmung mit Hydraulikverbindern 98, 100 ausgestattet ist, welche ebenfalls mit der unteren Abschirmung 18 vorzugsweise mittels Hartlöten, verbunden sind.
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Die innere Hülse 86 ist derart konstruiert, um so den Raum zwischen der Innenseite der inneren Hülse 86 und der verschiedenen Einspritzdüsen-Spritzgussoberflächen zu minimieren. Es wird außerdem davon ausgegangen, dass dieses Volumen ebenso mit einem leitfähigen Gemisch ausgefüllt sein kann, um einen Wärmeübergang von dem flüssigen Kühlmittel im Hohlraum 96 zu verbessern.
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Befestigt an der äußeren Oberfläche der unteren Abschirmung 18 ist ein V-Form-Klemmflansch 104 (das heißt ein Flansch mit einer V-Klemme), welcher zur Befestigung der Reduktionsmittelzufuhreinheit 10 an einer beliebigen Stelle entlang des Abgassystemes verwendet wird. In einer Ausführungsform kann die Reduktionsmittelzufuhreinheit 10 an einer Abgasleitung befestigt werden, jedoch liegt es im Umfang der Erfindung, dass die Reduktionsmittelzufuhreinheit 10 an einem Abgaskrümmer befestigt werden kann oder an einer anderen Abgassystemkomponente. Während des Betriebes der Einheit 10 wird Motorkühlmittel zu dem Einlass-Hydraulikverbinder 98 gepumpt und fließt durch den Einlass-Hydraulikverbinder 98 in den Flüssigkeitskühlhohlraum 96. Das Kühlmittel zirkuliert dann durch den Flüssigkeitskühlhohlraum 96 und tritt aus dem Flüssigkeitskühlhohlraum 96 durch den Auslass-Hydraulikverbinder 100 aus. Aufgrund des O-Ringes 84 wird vermieden, dass das Kühlmittel in Berührung mit dem Spulenabschnitt 46 der Einspritzdüse 32 kommt. Diese Zirkulation von Kühlmittel in den Flüssigkeitskühlhohlraum 96 und daraus hinaus kühlt die Reduktionsmittelzufuhreinheit 10 und versieht die Kühlmittelzufuhreinheit 10 mit einer gleichbleibenderen Betriebstemperatur.
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Die Schnittstelle mit der Abgasleitung ist hier als eine für den V-Form-Klemmflansch 104 geeignete Schnittstelle dargestellt. Weitere Befestigungsanordnungen sind ebenso möglich, einschließlich Flansche mit Bolzen. Der V-Form-Klemmflansch 104 (oder andere Flanschanordnungen) wird mit der unteren Abschirmung 18 verbunden, und zwar ebenfalls vorzugsweise mittels Hartlöten. Es wird davon ausgegangen, dass eine Anzahl von Hartlöt-Vorgängen gleichzeitig in einem Vorgang erzielt werden könnte. Die Flansche 104 würden dann geeignete Oberflächen und Geometrien zur Umsetzung einer Abdicht-Dichtung bereitstellen, um Abgasundichtigkeiten durch die Flansch-/Befestigungseinrichtung-Schnittstelle zu vermeiden.
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Ein zusätzlicher Vorteil beim Bereitstellen der Reduktionsmittelzufuhreinheit 10 mit Flüssigkühlung besteht darin, dass die Einheit 10 dann die Fähigkeit zur Aufrechterhaltung einer konstanten Fluidtemperatur des Harnstoffes aufweist, wie es durch den Flüssigkeitskühlkreislauf definiert ist. Auf diese Weise können Temperaturkorrekturen zur Anpassung hinsichtlich von Dichte- und Viskositäts-Änderungen im Arbeitsfluid weitestgehend vereinfacht oder sogar eliminiert werden, wie es bei beliebigen Temperaturrückkopplungssystemen der Fall ist, welche ansonsten erforderlich wären (zum Beispiel bei Spulenstrommessungen).
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Bei Verwendung wird Harnstofflösung durch die Einlassleitung 24 geleitet, so dass die Harnstofflösung durch den inneren Hohlraum 30 und in den oberen Ventilkörper 34 der Einspritzdüse 32 gelangt. In dieser Ausführungsform ist die Einlassleitung 24 als im Wesentlichen senkrecht zur Einspritzdüse 32 dargestellt, was für einige Installationen gewisse Einbauvorteile mit sich bringt. Jedoch kann die radiale Ausrichtung der Einlassleitung 24 wie auch die axiale Ausrichtung variiert werden. In dieser Ausführungsform sind die Einlassleitung 24 und der Einlassdeckel 26 in einem Stück integriert; jedoch ist eine zweistückige Anordnung (Einlassleitung 24 und Einlassdeckel 26) ebenso möglich, was von einem Anordnungs-Standpunkt vorteilhaft sein kann.
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Eine alternative Ausführungsform der Erfindung ist in 3 bis 4 dargestellt, wobei sich gleiche Bezugszahlen auf gleiche Elemente beziehen. In dieser Ausführungsform sind jedoch die Hydraulikverbinder 98, 100 an unterschiedlichen Positionen relativ zum V-Form-Klemmflansch 104 und zum Hydraulikverbinder 22 angeordnet. Insbesondere ist der Einlass-Hydraulikverbinder 98 näher am V-Form-Klemmflansch 104 und am unteren Ventilkörper 70 im Vergleich zum Auslass-Hydraulikverbinder 100 angeordnet. Dies verursacht, dass das Kühlmittel in den Flüssigkeitskühlhohlraum 96 fließt, um im Vergleich zu der in 1 bis 2 beschriebenen Ausführungsform auf unterschiedliche Art und Weise zu zirkulieren, und somit eine unterschiedliche Art und Weise des Kühlens bereitstellt. Weiterhin sind in der in 3 bis 4 dargestellten Ausführungsform die Einlassleitung 24 und der Einlassdeckel 26 als separate Komponenten ausgebildet, und werden dann zur Bildung des Hydraulikverbinders 22 zusammengesetzt.
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Diese Ausführungsform ist ebenfalls nicht auf das in 3 bis 4 Dargestellte beschränkt, wobei die Einlassleitung 24 und der Einlassdeckel 26 integral miteinander ausgebildet sein können, wie es in 1 bis 2 dargestellt ist. Zusätzlich kann die Einlassleitung 24 im Wesentlichen parallel zu der Einspritzdüse 32 ausgerichtet sein, anstelle einer senkrechten Ausrichtung, wie es in 3 bis 4 dargestellt ist.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den 5A bis 6C dargestellt. Eine Ausführungsform der Erfindung ist in 5A bis 5C dargestellt, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen. In den 5A bis 5C ist die Einlassleitung 24 nicht nur parallel zur Einspritzdüse 32 ausgerichtet, sondern die Einlassleitung 24 ist außerdem im Wesentlichen mit der Einspritzdüse 32 ausgerichtet.
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Nunmehr mit Bezug auf die in 6A bis 6C dargestellte Ausführungsform ist die in diesen Figuren gezeigte Einheit 10 ähnlich zu den vorhergehenden Ausführungsformen, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen. Jedoch ist die in 6A bis 6C gezeigte Einheit 10 eine Einheit 10 mit großem Volumen, wobei sie im Vergleich mit zuvor beschriebenen Ausführungsformen hinsichtlich der Abmessung größer ist. Die in 6A bis 6C dargestellte Einheit 10 ermöglicht einen Durchtritt durch die Einspritzdüse 32 mit einer größeren Menge an Harnstofflösung, und eine Durchtritt durch die Einheit 10 für eine größere Menge an Kühlmittel.
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Die Beschreibung der Erfindung hat lediglich beispielhaften Charakter und somit sollen Änderungen, welche nicht vom Grundgedanken der Erfindung abkehren, innerhalb des Umfanges der Erfindung liegen. Solche Änderungen werden nicht als eine Abkehr vom Grundgedanken und Umfang der Erfindung betrachtet.
