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DE102007028227B4 - Exhaust after-treatment device for an internal combustion engine - Google Patents

Exhaust after-treatment device for an internal combustion engine Download PDF

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DE102007028227B4 DE102007028227.5A DE102007028227A DE102007028227B4 DE 102007028227 B4 DE102007028227 B4 DE 102007028227B4 DE 102007028227 A DE102007028227 A DE 102007028227A DE 102007028227 B4 DE102007028227 B4 DE 102007028227B4
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Abstract

Abgasnachbehandlungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Abgastrakt, in den ein Injektor Kraftstoff einspritzt, und einer Kraftstoffzuleitung (21), die den Injektor mit einer Volumenstromquelle (1) verbindet, wobei zwischen dem Injektor und der Volumenstromquelle (1) eine Drossel (12) angeordnet ist, – wobei ein an der Volumenstromquelle (1) angeschraubtes Hohlelement (2) vorgesehen ist, das die Volumenstromquelle (1) mit der Kraftstoffleitung (21) verbindet, – wobei die Kraftstoffleitung (21) das Hohlelement umgreift, – wobei das Hohlelement (2) eine quer zur Kraftstoffleitung (21) und in Befestigungsrichtung des Hohlelements (2) angeordnete Aussparung (23) umfasst, und – wobei die Aussparung (23) über eine Bohrung (24) mit der Kraftstoffleitung (21) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel (12) in der Volumenstromquelle (1) angeordnet ist und die Volumenstromquelle (1) mit der Aussparung (23) des Hohlelements (2) über einen Hohlraum (13) verbindet.Exhaust after-treatment device for an internal combustion engine with an exhaust tract, in which an injector injects fuel, and a fuel supply line (21) which connects the injector with a volumetric flow source (1), wherein between the injector and the volumetric flow source (1), a throttle (12) is arranged In which a hollow element (2) screwed to the volume flow source (1) is provided which connects the volume flow source (1) to the fuel line (21), - the fuel line (21) embracing the hollow element, - the hollow element (2) a recess (23) arranged transversely to the fuel line (21) and in the fastening direction of the hollow element (2), and - wherein the recess (23) is connected to the fuel line (21) via a bore (24), characterized in that Throttle (12) is arranged in the volume flow source (1) and the volume flow source (1) with the recess (23) of the hollow element (2) via a cavity (13) connect et.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to an exhaust aftertreatment device for an internal combustion engine according to the features of the preamble of patent claim 1.

Vom Gesetzgeber werden immer schärfere Abgasnormen der aus einer Brennkraftmaschine austretenden Verbrennungsgase gesetzt. Um diese Abgasnormen einhalten zu können, sind im Abgastrakt komplexe Abgasnachbehandlungsvorrichtungen angeordnet. Eine dieser Vorrichtungen ist ein Rußpartikelfilter, der die Emission von im Abgas sich befindlichen Rußpartikel verringert. Damit beim Betrieb der Brennkraftmaschine ein Verstopfen des Rußpartikelfilters, und somit eine Betriebsunfähigkeit der Brennkraftmaschine verhindert wird, werden die Filter in regelmäßigen Abständen durch Abbrennen des im Rußpartikelfilters vorhandenen Rußes regeneriert. Dabei wird Kraftstoff über einen im Abgastrakt angeordneten Injektor in den Abgastrakt eingespritzt.Legislators are setting ever stricter emission standards for the combustion gases leaving an internal combustion engine. In order to comply with these emission standards, complex exhaust aftertreatment devices are arranged in the exhaust system. One of these devices is a soot particle filter, which reduces the emission of soot particles in the exhaust gas. So that during operation of the internal combustion engine, clogging of the soot particle filter, and thus inoperability of the internal combustion engine is prevented, the filters are regenerated at regular intervals by burning off the soot present in the soot particle filter. In this case, fuel is injected into the exhaust tract via an injector arranged in the exhaust tract.

Der für diesen Injektor notwendige Kraftstoffvolumenstrom kann durch eine Volumenstromquelle wie z. B. von einem Niederdruckkreislauf einer Hochdruckpumpe und/oder einem Injektorrücklauf und/oder einem Einspritzsystemrücklauf bereitgestellt werden. Bei einem Einspritzvorgang mit Hilfe des Kraftstoffinjektors im Abgastrakt entsteht ein Druckabfall in z. B. dem Niederdruckkreislauf, der die Pumpenregelung beeinflusst. Infolge des Einspritzvorgangs können Druckpulsationen bei einem Betrieb der Hochdruckpumpe ausgehend von der Volumenstromquelle zu dem Kraftstoffinjektor auftreten. Alternativ kann es auch zu Druckpulsationen bei einem Einspritzvorgang ausgehend vom Kraftstoffinjektor zu der Volumenstromquelle kommen.The necessary for this injector fuel flow can by a volume flow source such. B. from a low pressure circuit of a high pressure pump and / or an injector return and / or an injection system return can be provided. In an injection process using the fuel injector in the exhaust system, a pressure drop in z. B. the low pressure circuit that affects the pump control. As a result of the injection process, pressure pulsations can occur during operation of the high-pressure pump, starting from the volumetric flow source to the fuel injector. Alternatively, pressure pulsations may also occur in an injection process starting from the fuel injector to the volumetric flow source.

Aus der GB 2 357 047 A ist eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der in einen Abgastrakt Brennstoff über ein Magnetventil in den Abgastrakt eingespritzt wird. Dabei ist zwischen dem Magnetventil und einer Volumenstromquelle eine Drossel vorgesehen.From the GB 2 357 047 A An exhaust aftertreatment device for an internal combustion engine is known, in which fuel is injected into an exhaust tract via a solenoid valve in the exhaust tract. In this case, a throttle is provided between the solenoid valve and a volumetric flow source.

Aus der WO 02/43840 A1 sind eine Einrichtung und ein Verfahren zur Nachbehandlung von Abgasen bekannt, wobei Kraftstoff unter hohem Druck in den Abgasstrang eingespritzt wird. Dabei ist ein Magnetventil über eine Leitung mit einem Common-Rail-System verbunden. Zur Begrenzung des Durchflusses in der Leitung ist eine Drossel in der Leitung vorgesehen.From the WO 02/43840 A1 For example, a device and a method for the aftertreatment of exhaust gases are known, wherein fuel is injected under high pressure into the exhaust gas line. In this case, a solenoid valve is connected via a line with a common rail system. To limit the flow in the line, a throttle is provided in the line.

Auch aus der EP 1 752 632 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reinigung von Abgasen mit einem Partikelfilter bekannt, wobei eine Einspritzeinrichtung zur Einspritzung von Brennstoff in eine Strömungsrichtung der Abgase vorgesehen ist.Also from the EP 1 752 632 A1 are known an apparatus and a method for purifying exhaust gases with a particulate filter, wherein an injection device for injecting fuel in a flow direction of the exhaust gases is provided.

Aus der US 5 806 310 A geht eine Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung hervor, bei der Kraftstoff in den Abgasstrang eingespritzt wird. Die Steuerung der eingespritzten Kraftstoffmenge erfolgt durch ein Kontrollventil. Zur Begrenzung des Durchflusses in der Leitung kann eine Drossel in der Leitung vorgesehen werden oder auch in der Bohrung eines Hohlelements, das zur Verbindung einer Kraftstoffquelle mit einer Zu- oder Ableitung dient.From the US 5,806,310 A is a device for exhaust aftertreatment shown in the fuel is injected into the exhaust system. The control of the injected fuel quantity is effected by a control valve. To limit the flow in the line, a throttle may be provided in the line or in the bore of a hollow element, which serves to connect a fuel source with a feed or discharge.

Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht nun darin, die auftretenden Druckpulsationen zu verringern.The object underlying the present invention is now to reduce the pressure pulsations occurring.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch den Einbau einer Drossel, insbesondere einer Blende, in die Kraftstoffleitung zwischen dem Kraftstoffinjektor und einer Volumenstromquelle die Druckpulsation zwischen den beiden Bauteilen verringert wird. Bei der Volumenstromquelle handelt es sich um den Niederdruckkreislauf der Hochdruckpumpe, und/oder die Injektorücklaufleitung, und/oder die Einspritzsystemrücklaufleitung.The advantages achieved by the invention are in particular that the pressure pulsation between the two components is reduced by the installation of a throttle, in particular a diaphragm, in the fuel line between the fuel injector and a volumetric flow source. The volumetric flow source is the low-pressure circuit of the high-pressure pump, and / or the injector return line, and / or the injection system return line.

Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung ist es, dass die Drossel nicht als separates Bauteil zwischen den Kraftstoffinjektor und die Volumenstromquelle eingebaut werden muss, sondern auch in schon vorhandene Bauteile eingebaut werden kann. Dadurch entsteht kein zusätzlicher Montageaufwand, der mit höheren Fertigungskosten verbunden ist.An advantageous aspect of the invention is that the throttle does not have to be installed as a separate component between the fuel injector and the volumetric flow source, but can also be installed in already existing components. This results in no additional installation effort, which is associated with higher manufacturing costs.

Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:Details of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Showing:

1: eine Prinzipskizze der zwischen der Volumenstromquelle und einer zum Kraftstoffinjektor führenden Kraftstoffleitung angeordneten Drossel, 1 FIG. 2 is a schematic diagram of the throttle arranged between the volume flow source and a fuel line leading to the fuel injector. FIG.

1 zeigt eine Prinzipskizze der zwischen einer Volumenstromquelle 1 und einer zum Kraftstoffinjektor führenden Kraftstoffleitung 21 angeordneten Drossel 12. Bei der Volumenstromquelle 1 handelt es sich beispielsweise um einen Niederdruckkreislauf, der innerhalb eines Hochdruckpumpengehäuses 10 angeordnet ist. Mit dem Hochdruckpumpengehäuse 10 ist ein Hohlelement 2 verbunden, beispielsweise fest verschraubt. Mit dem Hohlelement 2 ist ferner die Kraftstoffleitung 21 verbunden. 1 shows a schematic diagram of the between a volumetric flow source 1 and a fuel line leading to the fuel injector 21 arranged throttle 12 , At the volume flow source 1 For example, it is a low-pressure circuit inside a high-pressure pump housing 10 is arranged. With the high-pressure pump housing 10 is a hollow element 2 connected, for example, firmly screwed. With the hollow element 2 is also the fuel line 21 connected.

Die Drossel 12 befindet sich zwischen der Volumenstromquelle 1 und einem innerhalb des Hochdruckpumpengehäuses 10 angeordneten Hohlraums 13. Dieser Hohlraum 13 ist mit einer Aussparung 23, die innerhalb des Hohlelements 2 angeordnet ist, hydraulisch verbunden. Ferner weist das Hohlelement 2 mindestens eine Bohrung 24 auf, die mit einer innerhalb der Kraftstoffleitung 21 befindlichen Leitung 22 hydraulisch verbunden ist. Der Durchmesser der Bohrung 24 des Hohlelements 2 entspricht dem Innendurchmesser der Kraftstoffleitung 21. Kraftstoff strömt nun aus der Volumenstromquelle 1 über eine Drossel 12 in den Hohlraum 13. Von dort strömt der Kraftstoff weiter über die Aussparung 23 und über in dem Hohlelement 2 befindliche Bohrungen 24 in die Kraftstoffleitung 21 ein. Über die Kraftstoffleitung 21 kann der in der 1 nicht dargestellte Kraftstoffinjektor Kraftstoff in den Abgastrakt der Brennkraftmaschine einspritzen und somit den Rußpartikelfilter regenerieren.The throttle 12 is located between the volumetric flow source 1 and one within the high pressure pump housing 10 arranged cavity 13 , This cavity 13 is with a recess 23 that are inside the hollow element 2 is arranged, hydraulically connected. Furthermore, the hollow element 2 at least one hole 24 on that with one inside the fuel line 21 located line 22 hydraulically connected. The diameter of the hole 24 of the hollow element 2 corresponds to the inner diameter of the fuel line 21 , Fuel now flows out of the volume flow source 1 via a throttle 12 in the cavity 13 , From there, the fuel continues to flow over the recess 23 and over in the hollow member 2 located holes 24 in the fuel line 21 one. About the fuel line 21 can the one in the 1 Fuel injector, not shown, inject fuel into the exhaust tract of the internal combustion engine and thus regenerate the soot particle filter.

Claims (2)

Abgasnachbehandlungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Abgastrakt, in den ein Injektor Kraftstoff einspritzt, und einer Kraftstoffzuleitung (21), die den Injektor mit einer Volumenstromquelle (1) verbindet, wobei zwischen dem Injektor und der Volumenstromquelle (1) eine Drossel (12) angeordnet ist, – wobei ein an der Volumenstromquelle (1) angeschraubtes Hohlelement (2) vorgesehen ist, das die Volumenstromquelle (1) mit der Kraftstoffleitung (21) verbindet, – wobei die Kraftstoffleitung (21) das Hohlelement umgreift, – wobei das Hohlelement (2) eine quer zur Kraftstoffleitung (21) und in Befestigungsrichtung des Hohlelements (2) angeordnete Aussparung (23) umfasst, und – wobei die Aussparung (23) über eine Bohrung (24) mit der Kraftstoffleitung (21) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel (12) in der Volumenstromquelle (1) angeordnet ist und die Volumenstromquelle (1) mit der Aussparung (23) des Hohlelements (2) über einen Hohlraum (13) verbindet.Exhaust after-treatment device for an internal combustion engine with an exhaust tract, in which an injector injects fuel, and a fuel supply line ( 21 ), which injects the injector with a volumetric flow source ( 1 ), wherein between the injector and the volumetric flow source ( 1 ) a throttle ( 12 ) is arranged, - one at the volumetric flow source ( 1 ) screwed hollow element ( 2 ) is provided, which the volumetric flow source ( 1 ) with the fuel line ( 21 ), - wherein the fuel line ( 21 ) surrounds the hollow element, - wherein the hollow element ( 2 ) one transverse to the fuel line ( 21 ) and in the fastening direction of the hollow element ( 2 ) arranged recess ( 23 ), and - wherein the recess ( 23 ) via a bore ( 24 ) with the fuel line ( 21 ), characterized in that the throttle ( 12 ) in the volumetric flow source ( 1 ) is arranged and the volumetric flow source ( 1 ) with the recess ( 23 ) of the hollow element ( 2 ) via a cavity ( 13 ) connects. Abgasnachbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumenstromquelle (1) als ein Niederdruckkreislauf einer Hochdruckpumpe und/oder als eine Injektorrückleitung und/oder als eine Einspritzsystemrücklaufleitung ausgebildet ist.Exhaust after-treatment device according to claim 1, characterized in that the volume flow source ( 1 ) is formed as a low pressure circuit of a high pressure pump and / or as an injector return line and / or as an injection system return line.
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