[发明专利]用于向内燃机废气计量还原剂的喷射器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于向内燃机废气计量还原剂的喷射器。

背景技术

已知通过选择性催化还原（SCR）能够减少内燃机的废气中的氧化氮含量。为此向所述废气供给直接起还原作用的物质，例如氨水或者初级产品，首先在废气中释放还原性物质。作为初级产品，例如可以使用尿素水溶液。在选择性催化还原时，氨水与一氧化氮和氧化氮转变成分子形式的氮和水。在SCR催化还原剂中发生所述选择性催化还原。

所述还原剂，例如尿素水溶液通过可用电控制的喷射器输入到所述废气中。它还包括固定装置，借助于所述固定装置将所述喷射器固定在所述排气管的法兰上。所述喷射器以这种方式在SCR催化器之前在上游将所述还原剂喷射到所述排气管中。

这种喷射器例如从DE 10 2007 013 524 A1已知。为了保证功能作用，还已知所述喷射器由冷却器环绕，所述冷却器由内燃机的冷却剂分流流过。因此保证所述喷射器不暴露于不允许的高温。

从DE 103 32 114 A1已知一种喷射器，所述喷射器至少部分地通过对废气流热隔离的屏蔽遮盖废气中的大部分成分。所述屏蔽的任务是减少将热引入到所述喷射阀中，以便降低对冷却功率的要求。

然而，因为插入到排气管中的喷射器的法兰，特别是在内燃机冷启动后不久，相对冷，发生喷射到废气流中的汽状还原剂已经冷凝到所述冷却器的（也是）冷却法兰上，并且作为固体沉积在那里。所述沉积物可能损害所述喷射器的功能作用，例如通过影响形成喷雾。此外，还可能使所述沉积物脱落并且由废气流带走。此时，排气系统的布置在下游的部件可能被损坏。因此这种沉积物也是不希望的。

发明内容

作为本发明基础的问题通过权利要求1的装置解决。

本发明尤其涉及一种水冷却的喷射器，但不限于所述水冷却的喷射器。

一种简单且低成本的解决方案提出所述喷射器的冷却表面使用热屏蔽遮蔽，以使得阻碍在排气系统中与汽状还原剂接触或者至少使在排气系统中与汽状还原剂的接触被最小化。

为此，所述冷却器伸入到所述排气管中的整体区域由例如通过深拉制成的罐形热屏蔽环绕，所述热屏蔽的面对冷却器的表面具有更高的温度，以使废气中的汽状还原剂与所述热屏蔽接触时不凝结。如果所述热屏蔽具有足够高的温度，所述还原剂分解并且能够不形成沉积物。为此，本发明需要构造所述热屏蔽，以使它完全环绕所述冷却器并且尽管如此，所述冷却器和热屏蔽之间的接触面被最小化，从而热传递降低并且因此阻碍所述热屏蔽的不希望的冷却。例如通过所述热屏蔽包含距离所述冷却器最小1mm的最小间距实现这一点。

根据本发明的优选构型，所述热屏蔽间接或直接地固定在所述冷却器上。由此，所述热屏蔽或者容器特别简单且低成本地例如通过激光焊接而与所述喷射器坚固地连接。因此，所述排气管、固定装置或者喷射器不需要进行高费用的结构性变化。

因为所述热屏蔽直接固定在所述冷却器上并且所述冷却器具有低的温度，所述冷却器和热屏蔽之间的热传递减小，以保证所述热碰壁足够高的运行温度。因此在所述冷却器和热屏蔽之间的直接接触的地方，即与所述冷却器，如前面已经介绍的，焊接或粘结在上边缘上，布置凹口。因此形成球冠形的边缘，它的突出的顶点或者连接板点状地通过焊接或者粘结而与所述冷却器连接。所述凹口或者连接板布置成使所述接触面恰好仍然足以稳定地固定所述热屏蔽。

根据一个优选构型，在所述热屏蔽的端面中的凹口的边缘成型为使得所述热屏蔽和冷却器之间的间距在所述凹口的区域中被最小化。因为前述理由，所述热屏蔽具有距离所述冷却器的最小间距，在所述喷射器的顶点区域中形成所述冷却器和热屏蔽之间的间隙。通过这个间隙可使还原剂渗入并且冷凝在所述冷却器上。为此，这个间隙可保持尽可能地小，并因此渗入的还原剂的量也保持尽可能少，根据本发明，所述热屏蔽端面中的凹口的边缘圆锥体形地向内，朝向冷却器内逐渐尖细和因此遮盖所述间隙。因为所述热屏蔽应尽可能小地接触所述冷却器，所以保留所述冷却器和热屏蔽之间的更小的残余间隙。可设想这个间隙封闭有导热差的密封剂。

根据另一优选构型，所述热屏蔽配置有多个径向布置的流出孔。由此所述热屏蔽和冷却器之间渗入的还原剂可又流出。

特别有利地，所述凹口布置在所述热屏蔽的端面中或者它的周缘上。径向布置在所述热屏蔽的端面的外部区域中，更确切地说在底部上或者面向排气管的下端部上，允许所述渗入的还原剂不依赖于所述喷射器的安装状态地排出。