用于冷却计量阀的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种计量模块(10)，其包括计量阀(12)。所述计量模块还包括冷却装置，冷却流体流经所述冷却装置。所述冷却装置包括第一腔室(26)，其具有冷却流体入口(42)。所述计量阀(12)具有附加的冷却体(36)，其包含第二腔室(52)，所述第二腔室经由至少一个开口(50)以液压方式与所述第一腔室(26)相连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于冷却计量阀的装置
本专利技术涉及一种用于冷却计量模块的装置，该计量模块尤其用于将例如尿素或尿素水溶液的还原剂配送到内燃机的废气系统中。
技术介绍
DE4436397A1涉及一种废气后处理设备。这种废气后处理设备是一种用于处理自燃式内燃机的废气的设备，其中为了改善还原催化器的工作模式，还原剂被输入到供送给催化器的废气中。还原剂的输入在这里通过电力控制的计量阀进行，所述计量阀被布置在一个具有控制阀的共有壳体中。所述控制阀用于控制被供送的压缩空气的引入，其中通过所述计量阀制备预定量的还原剂，并且间隙地引入到所述废气中。所述间歇地引入还原剂除最优地制备被引入的还原剂外，尤其适于避免尿素沉淀以及避免粘贴在计量阀和控制阀上。US20060108443A1具有一种用于还原剂的喷管形的喷射装置，目的是降低NOx排放物。所述喷射装置包括用于还原剂的管道，所述还原剂尤其是尿素水溶液，所述用于还原剂的管道被雾化器管道环绕。所述雾化器管道被管形的冷却壳体环绕，所述冷却壳体构成护套形的流体冷却室。所述被构造为护套形的流体冷却室延伸到所述雾化器管道的加长段上方。流体经入口流入到所述流体冷却室中，又经出口流出。所述入口和出口位于所述喷射装置的背离废气管的端部上。所述入口具有加长管，从而流体在所述入口和喷射端部之间的位置处进入到所述流体冷却室中。DE102009047375A1公开了一种计量模块，所述计量模块容纳了计量阀，所述计量阀用于将尿素配送到内燃机的废气管中。为了使所述计量阀的阀头非常靠近例如废气流，在所述计量模块中容纳阀的容纳部对所述计量阀主动进行冷却。在这里，冷却装置配属于所述计量模块，所述冷却装置围绕所述计量模块的外罩表面并且被冷却液体、冷却流体流过。在这里，冷却流体例如是从汽车的冷却回路获得的冷却流体。尽管所述计量阀在所述废气流的较远的附近，排出口(即用于将还原剂喷射到废气管中的喷射口)附近的温度不高于120℃。DE102005061145A1公开了一种废气后处理装置，用于对内燃机废气系统中的废气进行后处理。所述废气后处理装置包括计量阀，所述计量阀法兰连接到废气管上。法兰位于在侧向上与所述废气管的外罩表面隔开的角架下侧，从而所述计量模块的不耐热的阀头与废气流间隔开一些距离。根据这个技术方案，所述计量阀局部由冷却肋环绕以便散热，所述冷却肋由高热导率的材料制成。对于这里描述的通过冷却肋进行被动冷却，出于位置的原因，不可能有利地更靠近废气通道安置计量阀。
技术实现思路
本专利技术提出一种计量模块，其包括计量阀，所述计量模块装配有冷却装置，其中所述冷却装置本身由冷却流体流过，并且所述冷却装置具有至少两个相互连接的腔室。冷却流体或许是在内燃机冷却回路中循环的冷却流体或者与内燃机冷却回路循环的冷却流体分开的单独的冷却流体，其中这个与内燃机冷却回路循环的冷却流体分开的单独的冷却流体可在单独的冷却回路中循环。前述至少两个腔室包括第一腔室和第二腔室，其中第一腔室配置在所述计量阀的端部区域，第二腔室配置在所述计量阀的中部区域。所述冷却流体优选依次流经这两个腔室。所述第一腔室位于所述计量阀的如下区域中，即所述计量阀的这个区域装入内燃机的废气管中，并且在最接近废气管处出现最高温度。所述第二腔室位于所述计量阀的中部区域中，并且冷却例如除电短路外的、电力操纵的计量阀的电磁线圈接触的电触点。所述冷却流体在它的流动路径上流经两者之间以液压方式相互连接的至少两个腔室，因而在流经第一腔室且在那里出现最高热负荷时，所述阀头以最优的方式被冷却，冷却流体依照这个流经顺序以相对低的温度进入到所述第一腔室中。由此实现计量阀的阀头区域的最优冷却。此后，所述冷却流体到达与第一腔室液压连接的第二腔室，其中对更多敏感的区域，尤其是电插头区域内部和/或计量阀线圈区域中的更多敏感区域进行冷却。原则上还存在这样的可能性：至少两个所述腔室以相反的方向连续设置。考虑到冷却流体沿相反的方向流经所述冷却装置的至少两个腔室，在这个通流方向上在计量阀的插头区域和/或线圈区域中获得有效冷却，因为具有相对低温度的冷却流体进入到那里，然而所述计量阀的热负载特别高的阀头区域可被更低强度地冷却。在运行中，废气系统的废气管中的温度在典型区域中位于200℃和850℃之间。所述阀头，即计量阀的使还原剂进入到废气系统中的区域，是用热导率差的材料制成的，优选用钢制成，这种材料具有高的耐热性，高的化学抗性，尤其是对于还原剂，例如及副产品(Folgeprodukte)而言，还具有对于废气冷凝液高的化学抗性。此外，制成所述阀头优选选用的材料的特性是良好的焊接性能及良好的变形性。主动利用还原剂冷却的端部，即所述计量阀的阀头，包括阀头区域，所述还原剂优选被喷洒为尿素空气混合物或者尿素水溶液随着压缩空气一起排出，以便到达内燃机废气系统的废气管中。此外，本专利技术提出的技术方案是所述计量阀的中部区域附近，即用于操纵计量阀的电磁线圈及电插头插口位于其中的计量阀的区域用冷却流体冷却。所述计量阀的中部区域可包括一个这样的区域，这个区域被构造为用于将还原剂喷射到废气通道中的一段管，所述还原剂尤其是尿素或尿素水溶液，以及还具有这样的区域，即所述区域在功能上连接到所述还原剂的输入管上，例如电接触也位于其中的一个区域。所述计量阀的阀头区域以有利的方式与流动管内部的流间隔开，从而所述阀头区域不直接暴露于沿流动方向出现的最高温度。在本专利技术提出的技术方案的一个优选实施例变型中，由冷却流体流经的两个腔室中的一个腔室包括一个这样的区域，即用于操纵计量阀的电磁线圈的电插头触点位于这个区域中。根据本专利技术提出的技术方案，通过设置两个由冷却流体流经的腔室，所述计量阀的插头区域被冷却，从而计量模块在更高的环境温度下也可运行。如果所述具有计量阀的计量模块不安装在汽车的底层结构中，而是例如布置在汽车的发动机舱中，这是特别有意义的，其中在汽车的发动机舱中可能出现更高的温度，然而根据本专利技术提出的技术方案不导致计量阀的工作模式及其使用寿命受到影响。电插座连接可能在高于160℃的温度时受到损害，并且在不现存的冷却时不考虑电接触故障。因此考虑到因为第二腔室布置在计量阀的中部区域中，保证了电接触区域的主动冷却并且即使在高的环境温度时也稳定地保持可靠的电接触。有利的是，本专利技术提出的装置可在高于160℃的环境温度下运行，这是因为计量阀的电插座连接和电磁线圈在这样的温度下不受影响，但现有技术的装置在这样的温度时可能出现阀或电插座连接发生故障。本专利技术提出的冷却装置因而能够使所述计量模块在高温环境中运行，例如在前面提及的汽车发动机舱中运行。在本专利技术提出的技术方案的另一有利的实施例中，第二冷却腔室位于所述计量阀的中部区域中，第二冷却腔室包括所述计量阀的电磁线圈布置于其中的区域。所述电磁线圈在所述计量阀运行中受到非常大的负载并且尤其受制于材料疲劳。所述用于操纵计量阀的电磁线圈构成所述计量装置的一个敏感构件，它的故障是通过根据本专利技术提出的、在所述计量阀的电磁线圈区域中设置第二冷却腔室来考虑的。冷却流体流经的至少一个第一腔室和第二腔室能够通过一个或多个通孔相互液压连接。所述通孔位于两个腔室的彼此界定的顶盖或底部表面上，就两个腔室而言优选用材料锁合的连接进行连接。对此，沿着两个相互材料锁合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计量装置(10)，其具有计量阀(12)和冷却装置，所述冷却装置由冷却流体流经并且包括至少一个第一腔室(26)，所述第一腔室(26)具有冷却流体入口(42)，其特征在于，所述计量阀(12)支配一附加的冷却体(36)，所述附加的冷却体(36)包括第二腔室(52)，所述第二腔室(52)通过至少一个开口(50)与所述第一腔室(26)液压连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.22 DE 102011086795.31.一种计量装置(10)，其具有计量阀(12)和由冷却流体流经的冷却装置，所述计量阀由还原剂流经并且包括中间区域和下部区域，所述下部区域具有构造成将还原剂喷洒到废气管的阀头，所述冷却装置包括插接部分(28)和覆盖所述插接部分的覆盖部分(30)，所述覆盖部分(30)基本上围绕所述计量阀的下部区域，所述插接部分基本上围绕所述覆盖部分，所述冷却装置还包括至少一个第一腔室(26)，所述第一腔室(26)具有冷却流体入口(42)，其中，所述计量阀(12)支配一附加的冷却体(36)，所述附加的冷却体(36)包括第二腔室(52)，所述第二腔室(52)通过至少一个开口(50)与所述第一腔室(26)液压连接，其中，接收所述冷却流体的第一腔室(26)通过插接部分(28)和覆盖部分(30)界定，并且其中，所述第一腔室具有位于所述覆盖部分(30)中的至少一个冷却流体入口(42)，其中所述第二腔室基本上围绕所述中间部分，其中所述冷却流体经过所述至少一个开口(50)从所述第一腔室流入到所述第二腔室。2.根据前项权利要求所述的计量装置(10)，其特征在于，所述冷却流体从所述第一腔室(26)沿流出方向(48)流入到所述第二腔室(52)中。3.根据前述权利要求中任一项所述的计量装置(10)，其特征在于，电接触部(18)位于所述计量阀(12)的中部区域，所述附加的冷却体(36)包围所述电接触部(18)。4.根据权利要求1或2所述的计量装置(10)，其特征在于，所述附加的冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·基翁特克，J·温克勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE