專利名稱：用于計量系統(tǒng)的部件載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將尿素溶液噴入到內(nèi)燃機的廢氣流內(nèi)以用于選 擇性催化還原的計量系統(tǒng)的部件載體，其中計量系統(tǒng)與尿素溶液箱連接 或可連接，從該尿素溶液箱內(nèi)可以取出尿素溶液，并且其中計量系統(tǒng)與 壓縮空氣供給裝置連接或可連接，其中計量系統(tǒng)具有用于輸送尿素溶液 的泵，并且其中計量系統(tǒng)具有至少一個噴嘴，通過該噴嘴借助于壓縮空 氣可以將尿素溶液噴入到廢氣流內(nèi)。
背景技術(shù)：
使用所謂的SCR催化器，以便降低柴油機的氮氧化物排放。為此用 一種計量裝置將還原劑噴入到廢氣系統(tǒng)內(nèi)。氨用作為還原劑。
因為氨帶給車輛安全問題，使用帶有通常32.5%的尿素成分尤其是 按DIN 70070的水溶液的尿素。在廢氣中尿素在溫度高于150攝氏度時 分解成氣態(tài)的氨和co2。尿素分解的參數(shù)基本上是時間(蒸發(fā)和反應(yīng)時 間)、溫度和噴入的尿素溶液的液滴大小。在所述的SCR催化器中通過 選擇性催化還原(SCR)降低大約90 %的氮氧化物排放。使用的按DIN 70070的尿素溶液也稱為所謂的AdBlue (柴油機專用尿素還原劑)。
尿素溶液借助于一種計量系統(tǒng)計量，被噴入到廢氣流內(nèi)并且在SCR 催化器內(nèi)用于希望的化學(xué)反應(yīng)。在此氮氧化物轉(zhuǎn)換成氮氣和水蒸氣。
尿素溶液在-irc時結(jié)冰。為了即使在低于該溫度的情況下也保證
用于將尿素溶液如AdBlue噴入到廢氣內(nèi)的計量系統(tǒng)的運行，系統(tǒng)部件必 須;陂加熱。為此^f吏用電阻元件。
在此缺點是，為了加熱需要電能。此外缺點是，計量系統(tǒng)變得非常 復(fù)雜且昂貴，因為大量不同的部件必須用與此相應(yīng)大的數(shù)量的電加熱元 件來加熱。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種計量系統(tǒng)，其中能加熱系統(tǒng)部件，并且 同時降低設(shè)備技術(shù)費用，并且計量系統(tǒng)具有簡單的結(jié)構(gòu)。
所述目的按本發(fā)明通過一種按權(quán)利要求1的用于計量系統(tǒng)的部件載
體、通過一種按權(quán)利要求12的用于噴入尿素溶液的計量系統(tǒng)以及通過一 種按權(quán)利要求13的結(jié)構(gòu)解決。本發(fā)明的有利實施方式在從屬權(quán)利要求中 給出。
在用于將尿素溶液噴入到內(nèi)燃機的廢氣流內(nèi)以用于選擇性催化還原 的計量系統(tǒng)的部件載體中，其中計量系統(tǒng)與尿素溶液箱連接或可連接， 從該尿素溶液箱內(nèi)可以取出尿素溶液，并且其中計量系統(tǒng)與壓縮空氣供 給裝置連接或可連接，其中計量系統(tǒng)具有用于輸送尿素溶液的泵，并且 其中計量系統(tǒng)具有至少一個噴嘴，通過該噴嘴借助于壓縮空氣可以將尿 素溶液噴入到廢氣流內(nèi)，特別有利的是，計量系統(tǒng)的部件與部件載體熱 接觸地裝配或可裝配在部件載體上，并且部件載體具有至少一個用于建 立與帶有較高溫度的流體尤其與內(nèi)燃機的冷卻劑循環(huán)熱接觸的接觸區(qū)
域，以便部件載體構(gòu)成或可以構(gòu)成散熱器，并且被加熱或可以被加熱， 以便可以加熱裝配或裝配在部件載體上的部件。
對于計量系統(tǒng)的裝配或可裝配在部件載體上的部件可以涉及泵和/ 或尿素溶液管和/或壓縮空氣管和/或閥門如控制閥和/或止回閥和/或接 頭。
計量系統(tǒng)中，其中計量系統(tǒng)與尿素溶液箱連接或可連接，從該尿素溶液 箱內(nèi)可以取出尿素溶液，并且其中計量系統(tǒng)與壓縮空氣供給裝置連接或 可連接，其中計量系統(tǒng)具有用于輸送尿素溶液的泵，并且其中計量系統(tǒng) 具有至少一個噴嘴，通過該噴嘴借助于壓縮空氣可以將尿素溶液噴入到 廢氣流內(nèi)，特別有利的是，計量系統(tǒng)具有按本發(fā)明的部件載體，并且計 量系統(tǒng)的部件、尤其是泵和/或尿素溶液管和/或壓縮空氣管和/或閥門和/ 或接頭與部件載體熱接觸地裝配在部件載體上，其中部件載體可以與內(nèi)燃機冷卻劑循環(huán)熱接觸。
在一種用于將尿素溶液噴入到內(nèi)燃機的廢氣流內(nèi)以用于選擇性催化 還原的計量系統(tǒng)的部件載體的結(jié)構(gòu)中，其中計量系統(tǒng)與尿素溶液箱連接， 從該尿素溶液箱內(nèi)可以取出尿素溶液，并且其中計量系統(tǒng)與壓縮空氣供 給裝置連接，其中計量系統(tǒng)具有用于輸送尿素溶液的泵，并且其中計量 系統(tǒng)具有至少 一個噴嘴，通過該噴嘴借助于壓縮空氣可以將尿素溶液噴 入到廢氣流內(nèi)，特別有利的是，計量系統(tǒng)的部件、尤其是泵和/或尿素溶 液管和/或壓縮空氣管和/或閥門和/或接頭與部件載體熱接觸地裝配在該
部件載體上，其中部件載體與內(nèi)燃機的冷卻劑循環(huán)熱接觸，并且構(gòu)成冷 卻劑循環(huán)的散熱器。
在此熱接觸指的是，建立能傳熱的導(dǎo)熱接觸。因此部件載體在熱學(xué) 技術(shù)上結(jié)合到內(nèi)燃機的冷卻劑循環(huán)內(nèi)，以便內(nèi)燃機的廢熱通過其冷卻劑 傳給部件載體并且通過部件載體傳給計量系統(tǒng)的不同部件，以便借助于 內(nèi)燃機的廢熱加熱所述部件。因此部件載體在內(nèi)燃機的冷卻劑循環(huán)內(nèi)構(gòu) 成散熱器。
各部件裝配或可以裝配在部件栽體上，這不限制地意味著，所述部 件設(shè)置在相對于部件載體確定的位置上，例如垂直地在部件栽體上方， 而是更確切地說，部件在相對于部件載體的任意位置上裝配或可裝配在 該部件載體上，并且熱量能從部件栽體傳給部件或者相反。因此也存在 這樣的可能性，通過部件載體將輸送泵的廢熱傳到其他部件上。
因此以簡單的方式能在同 一塊底板上設(shè)置和加熱用于將尿素溶液噴 入到內(nèi)燃機的廢氣流內(nèi)以用于選擇性催化還原的計量系統(tǒng)的部件，尤其 可以預(yù)裝配計量系統(tǒng)，以便該計量系統(tǒng)可以作為一個完整的模塊裝配在 部件載體上。
優(yōu)選部件載體的接觸區(qū)域由至少一個空隙和/或接納部構(gòu)成，加熱部 件載體的管路嵌入或可以嵌入到該空隙和/或接納部內(nèi)，其中管路導(dǎo)引帶 有提高的溫度的流體，以便部件載體構(gòu)成或可以構(gòu)成散熱器。
優(yōu)選部件栽體具有多個設(shè)置在外側(cè)的槽和/或接納部，管路嵌入或可 以嵌入其中，所述管路導(dǎo)引帶有提高的溫度的流體。特別優(yōu)選地，管路涉及內(nèi)燃機的冷卻劑管和/或冷卻劑軟管。 因此優(yōu)選通過卡入的冷卻水軟管實現(xiàn)計量系統(tǒng)的部件的加熱。 因此可以以有利的且簡單的方式利用內(nèi)燃機的廢熱，以便加熱計量 系統(tǒng)的部件。取而代之或附加地，由于通過部件栽體的傳熱也能利用系 統(tǒng)部件如泵或比例調(diào)節(jié)閥的廢熱，以便加熱導(dǎo)引尿素溶液的構(gòu)件和部件。 特別優(yōu)選地，部件載體由金屬或合金制成，其具有良好的導(dǎo)熱性，
尤其是鋁和鋁合金；和/或部件載體由底板、尤其是塑料板構(gòu)成，該底板 具有導(dǎo)熱覆層，尤其是被鋁板包套。
優(yōu)選部件載體由金屬板構(gòu)成，該金屬板具有縱向延伸部分，槽和/或 接納部沿著板延伸，以便構(gòu)成大的接觸區(qū)域。
區(qū)域的有利的幾何形狀可以優(yōu)化傳到需要加熱的部件的傳熱。
特別優(yōu)選地，部件栽體至少在接觸區(qū)域尤其是槽和/或接納部的范圍
內(nèi)具有良好的傳熱系數(shù)。
優(yōu)選地，部件載體至少在接觸區(qū)域尤其是槽和/或接納部的范圍內(nèi)具
有高的導(dǎo)熱能力。
因此可以簡化和優(yōu)化傳到部件載體的傳熱。為了改進傳熱可以將添 加劑如接觸凝膠或類似物加入到接觸區(qū)域內(nèi)。
管路優(yōu)選卡入到槽和/或接納部內(nèi)。這簡化裝配和插入管路用于建立 管路與部件載體之間的導(dǎo)熱連接。
特別優(yōu)選地，部件載體具有裝配元件，尤其是燕尾形元件，借助于 所述裝配元件它可以裝配在相應(yīng)的接納部內(nèi)，尤其是由一種用阻尼材料 尤其是橡膠制成的裝配元件。
因此在安裝計量系統(tǒng)時能簡單且快速地裝配部件載體，或者更確切 地說預(yù)裝配的由部件載體和預(yù)裝配在其上的部件構(gòu)成的組件。優(yōu)選將計 量系統(tǒng)設(shè)置在尿素溶液箱上。為此尿素溶液箱具有相應(yīng)的燕尾槽，部件 載體的燕尾形元件可以推入到所述燕尾槽內(nèi)。優(yōu)選設(shè)置在部件載體上的 裝配元件由一種減振材料如橡膠等制成，以便不傳遞振動，以便能將泵 與箱體脫耦?，F(xiàn)在在汽車中使用的系統(tǒng)中壓縮空氣和尿素在一個混合腔內(nèi)匯集， 并且通過簡單的孔式噴嘴噴入到廢氣內(nèi)。空氣質(zhì)量流在此調(diào)節(jié)到一個恒 定值，以便避免在混合腔前尿素回流到空氣流內(nèi)。因此在導(dǎo)引尿素的區(qū) 域與無尿素的區(qū)域之間構(gòu)成確定的界限，并且避免尿素在混合系統(tǒng)內(nèi)結(jié) 晶。在計量系統(tǒng)內(nèi)必須避免尿素僅僅暫時進入的區(qū)域，因為在此存在下 述危險，含水的尿素溶液變干，尿素結(jié)晶和堵塞空氣通道或尿素通道。
在此缺點是由于尿素的結(jié)晶易堵塞。這種結(jié)晶借助于液態(tài)的尿素能 被重新溶解。然而不能避免至少暫時的系統(tǒng)堵塞。
商用車一般具有一個用于制動裝置以及幾個附加的消耗器的壓縮空
氣系統(tǒng)。系統(tǒng)的空氣壓力大多數(shù)大于10巴。在已知的系統(tǒng)中所述商用車
的壓縮空氣系統(tǒng)的壓縮空氣同樣用于霧化或借助于已知的計量系統(tǒng)噴入尿素。
然而在此缺點是，由于計量系統(tǒng)的持續(xù)的空氣消耗帶來的后果是發(fā) 動機更高的燃料消耗。同樣不利的是，空氣供給必須適配到以尿素計量 系統(tǒng)的形式的附加消耗器上。在此特別的缺點是，必需多倍地用帶有提 高的功率的壓縮機。
優(yōu)選在按本發(fā)明用于將尿素溶液射入或噴入到廢氣流內(nèi)的計量系統(tǒng) 中監(jiān)控壓縮空氣供給裝置的空氣壓力，并且從而按要求調(diào)節(jié)。在用于控 制借助于壓縮空氣將尿素溶液噴入到內(nèi)燃機的廢氣流內(nèi)以用于選擇性催 化還原的方法中特別有利的是，在每個運行點上取決于運行參數(shù)廢氣溫 度和廢氣質(zhì)量流控制為了霧化尿素溶液而輸入的壓縮空氣量，并且將其 降低到相應(yīng)必需的最小空氣量，以便噴入的尿素溶液的液滴質(zhì)量足夠用 于催化器的作用。
因此在按本發(fā)明的計量系統(tǒng)和用于控制噴入尿素溶液的方法中有調(diào) 節(jié)地通過相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥輸入壓縮空氣。在每個運行點上這樣降低輸入的 空氣量，使得液滴質(zhì)量正好足夠用于催化器的作用。這通過在發(fā)動機的 每個運行點上取決于運行參數(shù)適配計量空氣量來實現(xiàn)。在此尤其是獲得 廢氣溫度和/或廢氣質(zhì)量流作為運行參數(shù)，并且調(diào)節(jié)空氣量，也就是取決 于實時的發(fā)動機運行點相應(yīng)跟蹤空氣量。減少噴嘴內(nèi)的空氣量意味著惡化液滴質(zhì)量，也就是較大的液滴直徑。 最低必需的液滴質(zhì)量取決于在相應(yīng)運行點要求的催化器作用程度。壓縮 空氣量根據(jù)相應(yīng)的要求降低到必需的最小量上。因此在汽車中明顯降低 發(fā)動機的消耗。優(yōu)選對于空氣閥涉及一種比例調(diào)節(jié)閥。通過使用比例調(diào) 節(jié)閥能精確調(diào)節(jié)壓縮空氣供給裝置的空氣量，也就是用于將尿素溶液噴 入到廢氣流內(nèi)的空氣量。優(yōu)選對于設(shè)置在空氣閥與噴嘴之間的傳感器涉 及一種壓力傳感器，借助于該壓力傳感器監(jiān)控在空氣閥后面在壓縮空氣 系統(tǒng)內(nèi)的壓力。
在一種特別優(yōu)選的實施方式中，計量系統(tǒng)從發(fā)動機控制裝置獲得廢 氣質(zhì)量流的信號。廢氣質(zhì)量流由發(fā)動機控制器由吸入的空氣質(zhì)量流和燃 料質(zhì)量流計算出來，并且作為廢氣質(zhì)量流的信號提供?？蛇x地，計量系 統(tǒng)具有用于測量廢氣質(zhì)量流的傳感器。優(yōu)選計量系統(tǒng)取而代之或附加地 具有用于測量廢氣溫度的傳感器。
從廢氣質(zhì)量流信號和/或廢氣溫度能獲得并且通過計量系統(tǒng)的一個 相應(yīng)的電子控制裝置分析取決于相應(yīng)發(fā)動機運行點存在的運行參數(shù)廢氣 溫度和/或廢氣質(zhì)量流，并且取決于測量到的運行參數(shù)調(diào)節(jié)壓縮空氣供給 裝置的壓力和/或空氣量和/或閥門開啟時間。
計量空氣量的適配的影響參數(shù)尤其是廢氣溫度、廢氣質(zhì)量流、尿 素質(zhì)量流、必需的催化器作用程度、催化器大小、尿素計量裝置與催化 器之間的準備路程。
因此用按本發(fā)明的計量系統(tǒng)能在每個單獨的運行點上取決于相應(yīng)的 邊界條件優(yōu)化空氣量。
在一種特別優(yōu)選的實施方式中，壓縮空氣供給裝置具有節(jié)流閥。通 過設(shè)置節(jié)流閥能在輸入到噴嘴前相應(yīng)降低在空氣壓力系統(tǒng)內(nèi)的空氣壓 力。
在一種特別優(yōu)選的實施方式中，計量系統(tǒng)具有用于輸送尿素溶液的 計量泵。對于一種這樣的計量泵尤其涉及一種在被輸送的尿素溶液的質(zhì) 量流方面可控制的計量泵，以便尿素溶液的輸送量可以通過相應(yīng)控制計 量泵適配到相應(yīng)的運行點上。優(yōu)選在尿素管與壓縮空氣供給裝置的管路之間設(shè)置一根連接管，其 中連接管具有止回閥。
為了在計量間歇時完全中斷空氣輸入，必需的是，從熱的區(qū)域內(nèi)去 除尿素，以便避免形成沉積物。否則尿素在高溫時分解，并且引起沉積 物并且從而導(dǎo)致堵塞。通過設(shè)置壓縮空氣管也就是尿素管與壓縮空氣供 給裝置的管路之間的連接管可以防止這種沉積物，其中在計量間歇時借 助于壓縮空氣將尿素管吹干凈。止回閥裝到該連接管內(nèi)，該止回閥的開 啟壓力高于在計量時調(diào)節(jié)的在空氣閥后面的空氣壓力。
在計量運行時關(guān)閉所述止回閥，因為在壓縮空氣管內(nèi)的壓力低于止 回閥的開啟壓力。為了用壓縮空氣將尿素管吹干凈，停止通過計量泵的 尿素輸送，并暫時打開空氣閥，直到壓力超過止回閥的開啟壓力。由于 在壓縮空氣管內(nèi)的節(jié)流閥在計量管內(nèi)產(chǎn)生壓降，并且壓縮空氣將尿素推 到廢氣系統(tǒng)內(nèi)。因此吹干凈管路。在暫時的空氣沖擊后從計量噴嘴內(nèi)吹 出尿素，并可以完全關(guān)掉空氣輸入。
優(yōu)選計量系統(tǒng)具有壓縮空氣壓縮機，如果在計量系統(tǒng)的安裝環(huán)境內(nèi) 不存在或者存在不充分的壓縮空氣供給時，借助于一種這樣的壓縮空氣 壓縮機能提供要求用于計量系統(tǒng)的壓縮空氣。
優(yōu)選計量系統(tǒng)具有控制器，借助于該控制器可以取決于由傳感器獲 得的測量值控制空氣閥和/或節(jié)流閥和/或計量泵和/或壓縮空氣壓縮機。
通過設(shè)置一種這樣的控制器優(yōu)化計量系統(tǒng)的運行，也就是可以以特 別有利的方式實現(xiàn)空氣優(yōu)化，該控制器取決于傳感器測量值也就是取決 于實時的運行參數(shù)控制計量系統(tǒng)的 一個或多個部件。因此借助于 一種這 樣的控制器能以優(yōu)化的方式將尿素輸送量和空氣輸送量適配到內(nèi)燃機和 用于選擇性催化還原的催化器的實時運行參數(shù)上，并且從而進行調(diào)節(jié)。
優(yōu)選計量系統(tǒng)具有尿素溶液箱。通過計量系統(tǒng)本身具有尿素溶液箱， 能在相應(yīng)的環(huán)境中補充裝備計量系統(tǒng)，在所述環(huán)境中尿素溶液箱不是已 經(jīng)存在的。在一種優(yōu)選的實施方式中，計量系統(tǒng)具有雙料噴嘴。特別優(yōu) 選地，對于雙料噴嘴涉及一種外混合的噴嘴。
按本發(fā)明的用于控制借助于壓縮空氣將尿素溶液噴入到內(nèi)燃機的廢氣流円以用1"遠伴性惟1乜近席的萬'承饑遠T叉卞1 素溶液時導(dǎo)引尿素溶液的管路借助于壓縮空氣清除尿素溶液。
中斷輸送尿素溶液，并且壓縮空氣在中斷或結(jié)束輸送尿素溶液后用于借 助于壓縮空氣清掃導(dǎo)引尿素溶液的零件。因此尤其從計量系統(tǒng)的熱的區(qū) 域內(nèi)去除尿素。否則尿素在高溫時分解并且形成沉積物并且可能導(dǎo)致堵
為了用壓縮空氣將尿素管吹干凈，停止通過計量泵的尿素輸送，并 且暫時打開空氣調(diào)節(jié)閥，使得壓力超過在尿素管與壓縮空氣管之間的連 接管內(nèi)的止回閥的開啟壓力。由此在計量管內(nèi)產(chǎn)生壓降，以便壓縮空氣 將尿素推入到廢氣系統(tǒng)內(nèi)，并且從而吹干凈導(dǎo)引尿素的管路。在暫時的 空氣沖擊后從計量噴嘴內(nèi)吹出尿素，并且同樣可以完全關(guān)掉空氣輸入。
因此中斷或結(jié)束噴入尿素溶液可以通過關(guān)掉計量泵實現(xiàn)。
在重新接通計量前有意義的是，首先將壓縮空氣調(diào)節(jié)到大于正常的 計量空氣輸入的值，以便在尿素進入到噴嘴前冷卻該噴嘴。
當(dāng)關(guān)掉整個系統(tǒng)時，從管路內(nèi)吹出尿素同樣是有利的。尿素在低于
-ll攝氏度時結(jié)水。在此尿素水溶液大約膨脹10%。這導(dǎo)致水凍壓力， 通過該冰凍壓力可能破壞部件。因此必需的是，在完全關(guān)掉系統(tǒng)前從噴 嘴內(nèi)吹出尿素。
這尤其可以通過如下方式實現(xiàn)，在結(jié)束尿素輸送后借助于壓縮空氣 清掃整個系統(tǒng)，也就是借助于壓縮空氣從系統(tǒng)內(nèi)吹出尿素。
優(yōu)選在按本發(fā)明的用于控制噴入或射入尿素溶液的方法中取決于運 行參數(shù)廢氣溫度和廢氣質(zhì)量流控制至少一個計量泵和/或至少一個壓縮 空氣壓縮機和/或至少一個空氣調(diào)節(jié)閥。為此借助于相應(yīng)的控制器分析若 干獲得的運行參數(shù)，以便可以精確控制部件。
在附圖中示出和如下解釋一種用于將尿素溶液噴入到內(nèi)燃機的廢氣 流內(nèi)的計量系統(tǒng)的示意圖以及一種按本發(fā)明的部件載體的實施例。其中圖1 計量系統(tǒng)的實施方式的設(shè)備系統(tǒng)圖； 圖2 按本發(fā)明的部件栽體的實施方式。
具體實施例方式
在附圖中用相同附圖標記示出相同的構(gòu)件和組件。圖1示意地示出 一種尿素計量系統(tǒng)。圖2以一個俯視圖(上面)以及一個旋轉(zhuǎn)90。的側(cè) 視圖(下面)示出一種按本發(fā)明的部件載體的實施方式。
尿素從箱體i經(jīng)由吸入管2由計量泵3吸入。計量泵3例如是一個 隔膜泵或一個活塞泵，該泵在每個沖程中輸送一定量的尿素溶液，并且 從而同樣地計量。通過壓力管4將尿素傳送到一個雙料噴嘴5上。雙料 噴嘴5優(yōu)選是一個外混合的噴嘴，其中空氣射流將尿素霧化。
壓縮空氣從一個壓縮空氣容器6被傳送到一個比例空氣閥7上。比 例空氣閥7將壓力流調(diào)節(jié)到一個由電子裝置12預(yù)先確定的值上。用于借 助于電子控制單元12計算所述值的輸入?yún)?shù)是發(fā)動機數(shù)據(jù)如廢氣質(zhì)量 流，所述發(fā)動機數(shù)據(jù)由發(fā)動機電子裝置給出。此外是廢氣溫度以及在雙 料噴嘴5前的壓縮空氣的壓力。在雙料噴嘴5前面的壓力是用于流過的 空氣體積流的尺度。空氣通過壓縮空氣管和止回閥8被傳送到雙料噴嘴 5上。尿素在雙料噴嘴5內(nèi)被壓縮空氣霧化并且輸入到廢氣流9內(nèi)。
為了獲得運行參數(shù)廢氣質(zhì)量流、空氣壓力和廢氣溫度，設(shè)置一個用 于獲得廢氣質(zhì)量流的傳感器11、 一個用于獲得在雙料噴嘴5前的壓縮空 氣壓力的壓力傳感器16以及一個用于獲得在廢氣流9內(nèi)的廢氣溫度的溫 度傳感器17。在一種未示出的可選方案中由發(fā)動機控制裝置提供廢氣質(zhì) 量流信號。
傳感器11、 16、 17的測量值輸入到控制單元12內(nèi)。在控制單元12 內(nèi)分析獲得的傳感器數(shù)據(jù)和發(fā)動機數(shù)據(jù)，并且從而取決于瞬時的運行數(shù) 據(jù)控制比例空氣閥7和計量泵3。雙料噴嘴5的噴嘴尖設(shè)置在廢氣流9 內(nèi)。尿素通過廢氣管被傳送到SCR催化器10內(nèi)。在此大部分液滴被汽 化。尿素轉(zhuǎn)換成氨。在催化器10本身內(nèi)用氨降低發(fā)動機的氮氧化物排放。
在比例空氣閥7與雙料噴嘴5之間的壓力管內(nèi)的止回閥8防止在可能發(fā)生的噴嘴5堵塞時能將尿素壓到壓縮空氣管內(nèi)。
壓縮空氣管在比例空氣閥7后面與尿素溶液管4通過受彈簧負載的 止回閥14利用管路13連接。此外在比例空氣閥7和管路13的分支點后 面的壓縮空氣管內(nèi)裝入一個節(jié)流閥15。因此在沒有附加主動操作構(gòu)件的 情況下能用壓縮空氣從壓力管和噴嘴內(nèi)排出尿素，以便在計量間歇時從 熱的區(qū)域內(nèi)去除尿素，以便避免尿素在高溫時分解和形成沉積物。
在最簡單的情況下管路自己能承擔(dān)節(jié)流閥15的功能，此時該管路有 足夠的長度。在計量運行期間在節(jié)流閥15的管路內(nèi)的壓力低于受彈簧負 栽的止回閥14的開啟壓力。壓縮空氣流過噴嘴5。在此計量的尿素被霧 化。當(dāng)在關(guān)掉計量泵3時在比例空氣閥7后面的壓力^皮提高到高于止回 閥14的開啟壓力的一個值時，空氣流入尿素的壓力管4內(nèi)。排出在管路 4和噴嘴5內(nèi)的尿素。因此在關(guān)掉發(fā)動機后噴嘴5的區(qū)域是沒有尿素的， 并且從而是耐凍的。在發(fā)動機運行時在高的廢氣溫度時在不計量的情況 下不會形成沉積物。
按圖1的計量系統(tǒng)的泵3、比例空氣閥7和止回閥14如圖2所示地 設(shè)置在部件載體20上。在部件載體20內(nèi)一方面集成用于尿素溶液管2 和壓縮空氣管6的接頭，另一方面集成通向噴嘴5的接頭51、 52，以及 在部件載體20內(nèi)的相應(yīng)管路本身。通過接頭51將由泵3輸送的和加熱 的尿素溶液輸入到噴嘴5內(nèi)。通過接頭52將壓縮空氣輸入到噴嘴5內(nèi)。
在泵3的壓力側(cè)與壓縮空氣供給裝置之間設(shè)置受彈簧負載的止回閥14。
部件載體20由一塊實心的塑料板構(gòu)成，該塑料板完全被一塊熱傳導(dǎo) 的鋁板包套。板沿著其縱邊具有空隙21、 22。熱傳導(dǎo)的鋁包套完全包圍 部件載體20，包括空隙21、 22在內(nèi)。內(nèi)燃機的冷卻劑軟管31、 32卡入 到所述空隙21、 22內(nèi)。因此部件載體20在內(nèi)燃機冷卻循環(huán)內(nèi)構(gòu)成散熱 器。通過從冷卻水軟管31、 32通過接觸區(qū)域21、 22到部件載體20的路 徑上傳遞的熱量來加熱計量系統(tǒng)的部件，也就是泵3、閥門7、 14和接頭 區(qū)域51、 52，所述部件設(shè)置在部件載體20上。
通過設(shè)置按本發(fā)明的部件載體20降低計量系統(tǒng)的裝配費用。取消不同的接頭和管路，因為所述接頭和管路集成在部件載體20內(nèi)。同時由于 更小可能的泄漏位置如軟管連接位置和軟管接頭位置使系統(tǒng)更安全地運 行。在離散結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中，由于不同部件相互之間的振動/運動，力作用 到所述軟管連接位置和軟管接頭位置上。然而通過將部件設(shè)置在部件載 體上避免所述部件相互之間的振動/運動。
將止回閥14集成到適配板20上在這樣一個位置上實現(xiàn)，在該位置 上止回閥14的彈簧在計量時持續(xù)用新鮮的尿素沖洗。在計量停止和緊接 著通過止回閥14的通風(fēng)后已經(jīng)用尿素濕潤的彈簧可能由于尿素的結(jié)晶而 烘焙/粘接(例如隔夜)。通過所述的由于特定地定位的止回閥14的沖 洗，在下次計量時干燥的尿素又被溶解，并且輸送到噴嘴5上。因此止 回閥14在短暫的計量時間后又可以投入使用。
實現(xiàn)簡單地加熱部件并且互相連接所述部件。部件載體20在側(cè)面上 這樣構(gòu)成，以便軟管31、 32可以嵌入在圓槽21、 22內(nèi)。軟管31、 32被 供給車輛冷卻水。通過蓋板/外殼可以將軟管31、 32形鎖合地壓緊在槽 21、 22內(nèi)，并且防止計量系統(tǒng)的部件受到外面的污染和力作用。通過部 件栽體20加熱所有處在其上的部件3、 7、 14和連接孔。但是同時計量 泵3的多余廢熱也傳到部件載體20上。在部件比例閥14中同樣不再出 現(xiàn)由于壓力釋放而產(chǎn)生的潮濕空氣的結(jié)冰。
1權(quán)利要求
1. 用于將尿素溶液噴入到內(nèi)燃機的廢氣流(9)內(nèi)以用于選擇性催化還原的計量系統(tǒng)的部件載體(20)，其中計量系統(tǒng)與尿素溶液箱(1)連接或能連接，從該尿素溶液箱內(nèi)能取出尿素溶液，并且計量系統(tǒng)與壓縮空氣供給裝置(6)連接或能連接，其中計量系統(tǒng)具有用于輸送尿素溶液的泵(3)，并且計量系統(tǒng)具有至少一個噴嘴(5)，通過該噴嘴借助于壓縮空氣能將尿素溶液噴入到廢氣流(9)內(nèi)，其特征在于計量系統(tǒng)的部件(2、3、7、13、14、51、52)與部件載體(20)熱接觸地裝配或能裝配在部件載體(20)上，并且部件載體(20)具有至少一個用于建立與帶有較高溫度的流體、尤其與內(nèi)燃機的冷卻劑循環(huán)熱接觸的接觸區(qū)域(21、22)，以便部件載體(20)構(gòu)成或能構(gòu)成散熱器，并且被加熱或能被加熱，以便能加熱裝配或能裝配在部件載體(20)上的部件(2、3、7、13、14、51、52)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的部件載體(20)，其特征在于在裝配或 能裝配在部件載體(20)上的部件(2、 3、 7、 13、 14、 51、 52)中涉及 泵(3)和/或尿素溶液管和/或壓縮空氣管(6)和/或閥門(7、 14)和/ 或接頭(51、 52)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的部件載體(20 ),其特征在于接觸 區(qū)域(21、 22)由至少一個空隙和/或接納部構(gòu)成，加熱部件載體(20) 的管路嵌入或能嵌入到該空隙和/或接納部內(nèi)，其中管路導(dǎo)引帶有提高溫 度的流體，以便部件載體(20)構(gòu)成或能構(gòu)成散熱器。
4. 根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的部件載體(20 )，其特征在于 部件載體(20)具有多個設(shè)置在外側(cè)的槽(21、 22)和/或接納部，管路(31、 32)能嵌入到所述槽和/或接納部內(nèi)，所述管路導(dǎo)引帶有提高的溫 度的流體。
5. 根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的部件栽體(20)，其特征在于 部件載體(20)由金屬或合金制成，該金屬或合金具有良好的導(dǎo)熱性； 和/或部件載體(20)由底板、尤其是塑料板構(gòu)成，該底板具有導(dǎo)熱的覆層，尤其是被鋁板包套。
6. 根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的部件載體(20)，其特征在于 部件載體(20)由金屬板構(gòu)成，該金屬板具有縱向延伸部分，其中槽(21、 22)和/或接納部沿著板延伸，以便構(gòu)成大的接觸區(qū)域。
7. 根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的部件載體(20)，其特征在于 所述管路(31、 32)涉及內(nèi)燃機的冷卻劑管和/或冷卻劑軟管。
8. 根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的部件載體(20)，其特征在于 部件載體(20)至少在接觸區(qū)域尤其是槽(21、 22)和/或接納部的范圍 內(nèi)具有高的傳熱系數(shù)。
9. 根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的部件載體(20)，其特征在于 部件載體(20)至少在接觸區(qū)域尤其是槽(21、 22)和/或接納部的范圍內(nèi)具有高的導(dǎo)熱能力。
10. 根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的部件載體(20)，其特征在于 管路(31、 32)卡入或能卡入到槽(21、 22)和/或接納部內(nèi)。
11. 根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的部件載體(20)，其特征在于 部件載體(20)具有裝配元件、尤其是燕尾形元件，部件栽體借助于所 述裝配元件能裝配在相應(yīng)的接納部內(nèi)，尤其是由一種阻尼材料、尤其是 橡膠制成的裝配元件。
12. 用于將尿素溶液噴入到內(nèi)燃機的廢氣流(9)內(nèi)以用于選擇性催 化還原的計量系統(tǒng)，其中計量系統(tǒng)與尿素溶液箱(1)連接或能連接，從 該尿素溶液箱內(nèi)能取出尿素溶液，并且計量系統(tǒng)與壓縮空氣供給裝置(6 ) 連接或能連接，其中計量系統(tǒng)具有用于輸送尿素溶液的泵(3)，并且計 量系統(tǒng)具有至少一個噴嘴(5),通過該噴嘴借助于壓縮空氣能將尿素溶 液噴入到廢氣流(9)內(nèi)，其特征在于計量系統(tǒng)具有按上述任何一項權(quán) 利要求的部件載體(20)，并且計量系統(tǒng)的部件(2、 3、 7、 13、 14、 51、 52)、尤其是泵和/或尿素溶液管和/或壓縮空氣管(6)和/或閥門(7、 14 )和/或接頭(51、 52 )與部件栽體(20 )熱接觸地裝配在部件載體(20 ) 上，其中部件載體(20)與內(nèi)燃機冷卻劑循環(huán)熱接觸或能與內(nèi)燃機冷卻 劑循環(huán)熱接觸。
13.用于將尿素溶液噴入到內(nèi)燃機的廢氣流(9 )內(nèi)以用于選擇性催化還原的計量系統(tǒng)的部件栽體(20)的結(jié)構(gòu)，其中計量系統(tǒng)與尿素溶液箱(l)連接，從該尿素溶液箱內(nèi)能取出尿素溶液，并且計量系統(tǒng)與壓縮空氣供給裝置(6 )連接，其中計量系統(tǒng)具有用于輸送尿素溶液的泵(3 )，并且計量系統(tǒng)具有至少一個噴嘴(5)，通過該噴嘴借助于壓縮空氣能將尿素溶液噴入到廢氣流內(nèi)，其特征在于計量系統(tǒng)的部件(2、 3、 7、 13、14、 51、 52)、尤其是泵(3)和/或尿素溶液管(2)和/或壓縮空氣管(6)和/或閥門(7、 14)和/或接頭(51、 52)與部件載體(20)熱接觸地裝配在部件載體上，其中部件載體(20)與內(nèi)燃機的冷卻劑循環(huán)熱接觸，并且構(gòu)成冷卻劑循環(huán)的散熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將尿素溶液噴入到內(nèi)燃機的廢氣流(9)內(nèi)以用于選擇性催化還原的計量系統(tǒng)的部件載體(20)以及涉及該計量系統(tǒng)。計量系統(tǒng)與一個尿素溶液箱(1)連接，由此可以取出尿素溶液，并且計量系統(tǒng)與一個壓縮空氣供給裝置(6)連接，其中計量系統(tǒng)具有一個用于輸送尿素溶液的泵(3)，并且計量系統(tǒng)具有至少一個噴嘴(5)，通過該噴嘴借助于壓縮空氣可以將尿素溶液噴入到廢氣流內(nèi)。計量系統(tǒng)的部件與部件載體熱接觸地裝配在部件載體上，并且部件載體具有至少一個用于建立與帶有較高溫度的流體、尤其與內(nèi)燃機的冷卻劑循環(huán)熱接觸的接觸區(qū)域(21、22)，以便部件載體構(gòu)成散熱器并且被加熱，以便可以加熱裝配在部件載體上的部件。
文檔編號F01N3/08GK101457682SQ200910001358
公開日2009年6月17日 申請日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日
發(fā)明者A·卡塞爾, W·奧弗霍夫 申請人:阿爾博耐爾有限公司