[发明专利]配量模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种配量模块，用于将还原剂特别是尿素水溶液喷入到内燃机特别是自行点火内燃机的排气管中用以减少废气流中的氮氧化物。

背景技术

在具有自行点火的内燃机的现代机动车中必须基于日益加剧的废气边界值此外降低在废气流中的氮氧化物(NOx)。为此使用的方法是借助于NOx还原催化器的催化还原(所谓的“SCR方法＝选择性催化还原”)。在该废气再处理的过程中借助于泵将还原剂由储存容器输送到配量模块，该配量模块在内燃机的排气系统的区域中定位。借助于配量模块断续地将准确限定的量的还原剂给到在NOx还原催化器上游的废气流中。作为还原剂一般应有尿素水溶液(所谓的)。

为了可以尽可能近地在废气流上定位配量模块，主动冷却具有位于在配量模块中的用于还原剂的喷嘴的配量模块的下部段。由此确保了，由此在配量模块的接近废气的设置的情况下在喷嘴的区域中不超过120℃的温度。该实施形式的缺点在于配量模块的其余组件缺乏冷却，在配量模块中通常设置用于喷射阀的控制磁体并且配量模块的连接借助于电气插接连接件实现。基于仅仅部分冷却这样的配量模块不适用于160℃以上的环境温度，因为否则可以持久地损坏插接连接件和/或控制磁体的线圈。

由文献DE4436397A1已知一种用于废气再处理的装置。在此借助于配量装置在还原催化器上游将还原剂喷射到排气管中。

配量装置此外包括控制阀、配量阀以及冷却装置。冷却装置构成为冷却水套。该冷却水套与内燃机的冷却水回路并且用于配量装置的极为有效的冷却，该配量装置在机动车运行中经受在排气管上的高温。冷却水套然而允许仅仅部分冷却，由此可以导致电气控制阀体和/或插接连接端的持久的损坏。

文献EP2192280A1涉及排气系统中用于尿素水溶液的配量装置的热管理系统，其中冷却喷射器。出于该目的应用冷却流体，该冷却流体由发动机冷却回路取得。冷却流体流过在冷却剂通道中的喷射器。在喷射器的下游又将冷却流体提供给发动机冷却回路。

文献DE10129592A1公开了在机动车中用于车用还原剂的输出装置。该输出装置包括壳体，用于输出还原剂的泵位于在壳体中。该泵在运行中由压缩空气环流，其中导流板绕泵引导压缩空气流。在此压缩空气流的涡流的漩涡实现。这在一个区域中直接在压缩空气入口的下游发生。由此提高了压缩空气对环流的元件的冷却作用，并且再者实现了待喷射的还原剂的调温。在该排气装置中未设有主动水冷却。

发明内容

本发明的任务在于，实现一种完全水冷的配量模块，该配量模块也能够在自行点火内燃机的排气管的区域中持久地经受住高温。

在此公开了一种配量模块，用于将还原剂特别是尿素水溶液喷入到内燃机特别是自行点火内燃机的排气管中用以减少废气流中的氮氧化物，其中所述配量模块具有基本冷却体，所述基本冷却体由特别是用于冷却用于还原剂的喷射阀的冷却流体流过。按照本发明，一个同样由冷却流体穿过的附加冷却体放置在所述基本冷却体上特别是用于在电气插接连接端和用于操作所述喷射阀的电磁体的区域中的冷却，其中在所述基本冷却体中设置用于所述冷却流体的引导插件。

通过引导插件产生了喷射阀的与废气接触的端部部段的优化的冷却，在该端部部段中也定位用于还原剂的出口。由此也在160℃或之上的环境温度下确保了配量模块的持久无干扰的运行。结合放置到基本冷却体上的附加冷却体，提供了配量模块、特别是用于操作喷射阀的电磁体、电气插接连接件以及还原剂提供装置的与废气接触的(上面的)通常更冷的组件的主动冷却。

配量模块的一种设计方案设定，所述引导插件引起在所述喷射阀的端部部段的区域中冷却流体的基本上u形的流动过程。

由此首先优先地由冷却流体在周围冲涮喷射阀的特别热的——与废气直接接触——下端部部段，而配量模块特别是电磁体的略微更冷的区域、插接连接件以及还原剂提供装置仅仅次要地由冷却流体流过和冷却。

在配量模块的另一设计方案中设定，在所述基本冷却体中设置入口管接头，并且在所述附加冷却体的区域中设置用于冷却流体的出口管接头。

由此将冷却水提供给在一个特别高温的区域中的配量模块，而加热的冷却流体的导出在配量模块的略微更冷的区域中实现。

根据配量模块的一种改进的说明，入口管接头和出口管接头连接到所述内燃机的冷却回路，并且所述内燃机的冷却水用作冷却流体。

由此可以通过简单的方式和方法共同地利用内燃机存在的冷却回路用于配量模块的调温。