用于将还原剂喷入内燃机的废气流中的计量系统技术方案

技术编号:6028493 阅读:347 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于将还原剂喷入内燃机的废气流中以进行选择性催化还原的还原剂计量系统,该计量系统与/能与还原剂箱连接,还原剂被从还原剂箱取出并借助计量泵输送,设有压缩空气供给装置,该压缩空气供给装置具有电力空气压缩机,计量系统具有至少一个喷嘴,该喷嘴与压缩空气供给装置的压力管路和计量泵的压力管路流动连通且通过所述喷嘴借助压缩空气能将还原剂喷入废气流中,空气压缩机设置并用法兰连接在一块装配板上,在该装配板中集成有通道,这些通道形成空气压缩机的抽吸管路和压力管路并在从装配板的出口处具有连接区域,在所述装配板中制出与通道流动连通的一个或多个凹部,所述凹部形成空气压缩机的抽吸管接头和/或压力管接头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于将还原剂喷入内燃机的废气流中以进行选择性催化还原的 还原剂计量系统,其中该计量系统与还原剂箱连接/能与还原剂箱连接,还原剂被从该还 原剂箱中取出并借助一计量泵输送,并且设有一压缩空气供给装置,该压缩空气供给装置 具有一电力的空气压缩机,所述计量系统具有至少一个喷嘴,所述喷嘴与压缩空气供给装 置的压力管路和计量泵的压力管路流动连通并且通过所述喷嘴借助压缩空气能将还原剂 喷入废气流中。
技术介绍
用于将还原剂引入废气流中以对氮氧化物进行选择性催化还原(SCR)的计量系 统是已知的。为此利用计量装置将还原剂喷入排气系统中。氨用作还原剂。还原剂或尿素 溶液在这个意义上应该不仅指氨,而且指尿素溶液或者其他起还原作用的物质和特别是所 谓的AdBlue、即按照DIN 70070的尿素溶液。使用所谓的SCR催化器,以便降低柴油机的氮 氧化物排放。因为在车辆中携带氨对于安全性是有害的,所以使用尿素含量通常为32. 5%的尿 素水溶液。在废气中,尿素在高于150摄氏度的温度时分解成气态的氨和C02。用于尿素分 解的参数基本上是喷入的尿素溶液的微滴尺寸、时间(蒸发和反应时间)和温度。在这些 SCR催化器中,通过选择性催化还原(SCR)使氮氧化物的排出降低约90%。用于喷入尿素作为还原剂的不同系统是已知的。尿素的喷入通过压缩空气得以支 持。压缩空气用作能量提供者。这对于达到小的微滴是有利的。尿素溶液借助计量系统来 计量、被喷入废气流中并且在SCR催化器中负责用于所希望的化学反应。在这里,氮氧化物 被转化成氮和水蒸汽。由DE 201 19 514U1已知一种还原剂计量装置,其中,为形成气溶胶而通过内燃 机的增压组件的增压空气来制备压缩空气。这能实现即使在不具有自己的压缩空气供给装 置、但其发动机被增压的车辆和机器中也使用计量系统。在此缺陷在于,发动机的最低转速对于足够地供给压缩空气是必需的并且压缩空 气只有在一定的运行持续时间之后才可提供。但在其他的运行点、例如在低的转速和/或 发动机负荷时,足够的压缩空气供给通过发动机的增压器得不到确保。为了克服这一点,已知设置一附加的、分开的空气压缩机用于产生和提供所需的 空气。在此不利的是附加部件的耗费的安装以及必须设置用于连接空气压缩机的其他软管 和管路的需求。在已知的系统中特别不利的是,对于空气压缩机特地需要附加的支架,由此 制造和装配耗费非常高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,克服这些缺陷并且这样地改进所述类型的计量装置,使得空 气压缩机能以简单的方式在压缩空气供给装置内部集成到计量系统中并且整个布置结构允许简单的装配。按照本专利技术,所述目的通过一种按照权利要求1的计量系统来实现。本专利技术的有 利的构型在从属权利要求中给出。用于将还原剂喷入内燃机的废气流中以进行选择性催化还原的还原剂计量系统 与还原剂箱连接/能与还原剂箱连接,还原剂被从该还原剂箱中取出并借助一计量泵输 送,并且设有一压缩空气供给装置,该压缩空气供给装置具有一电力的空气压缩机,所述计 量系统具有至少一个喷嘴,所述喷嘴与压缩空气供给装置的压力管路和计量泵的压力管路 流动连通并且通过所述喷嘴借助压缩空气能将还原剂喷入废气流中,在所述还原剂计量系 统中特别有利的是,所述空气压缩机设置在一块装配板上并且用法兰连接在该装配板上, 其中在该装配板中集成有通道,这些通道形成空气压缩机的抽吸管路和压力管路并在来自 装配板的出口处具有连接区域,并且在所述装配板中制出与这些通道处于流动连通的一个 或多个凹部,所述一个或多个凹部形成空气压缩机的抽吸管接头和/或压力管接头。由此可以非常简单且经济地装配压缩空气供给装置的空气压缩机并且因而可以 集成到计量系统中。通过在装配板中集成有通道,这些通道形成空气压缩机的抽吸管路和 压力管路并且在来自装配板的出口处具有连接区域,可以省去一排软管及其耗费的装配。 取而代之,仅还需要将空气压缩机放置在并且用法兰连接在装配板上。在装配板中还构成 有凹部,这些凹部形成空气压缩机的抽吸管接头和/或压力管接头。因此,预批量生产是可 能的,从而仅还必须装配由装配板和空气压缩机构成的完整的结构单元。装配板为此优选 具有相应的固定区域、孔或者类似物。空气压缩机或者说空气泵可以是膜式压缩机、活塞式 压缩机或者其他类型的压缩机。在连接区域上可设置有能实现简单而快速地装配软管的卡口式连接、夹子或者类 似物。优选地,在空气压缩机的压力管路中设置有一压力传感器。通过评价和监控传感器信号确保监控计量系统的压缩空气供给装置。特别地,压 缩机可以根据测得的压力被接通/关掉或者调节。优选地,压力压缩机的抽吸管路和/或压力管路具有至少一个止回阀。由此确保, 流体在空气压缩机的抽吸管路和/或压力管路内部的回流得以防止并且止回阀仅在相应 的输送压力时才沿输送方向自动打开。因此,在其排气系统中集成用于将还原剂喷入废气中的计量系统的内燃机可以是 增压式发动机。亦即也可能的是,至少一部分压缩空气从内燃机的增压器取出,并且压缩空 气供给装置并行于空气压缩机地具有另外的通道或旁路,从而增压器的增压空气可经由旁 路流过压缩机,但或者来自增压器的输出口通入压缩机的抽吸管接头中。增压式发动机涉 及带有增压组件的发动机,所述增压组件可以涉及废气涡轮增压器和/或压缩器。为此,在一种优选的实施形式中,在装配板中制出至少一个另外的通道,空气压缩 机的压力管路经由至少一个止回阀通入所述另外的通道中并且所述另外的通道由内燃机 的增压器供应压缩空气。在发动机的、增压器亦即例如涡轮增压器或压缩器的足够的增压压力可用的运行 点中,增压空气、即为此取出的部分的增压空气被用于使还原剂溶液雾化,其中设在压缩空 气供给装置中的空气压缩机仅仅在低负荷或者说低转速时工作,以便提供对于计量系统所需的压缩空气。因此,通过评价在压缩空气供给装置的压力管路中的一压力传感器的信号,在计 量系统中压缩空气供给装置可由增压式内燃机的增压器和必要时替代地或者累加地由在 需要时能接通的电力空气压缩机担任。由此,在发动机的所有运行点中确保还原剂计量系 统的压缩空气供给。优选地,旁路具有一止回阀。由此一方面防止电力的空气压缩机的压缩空气经由 旁路回流,另一方面一旦增压器的足够的增压压力可供使用,该被压力操纵的阀就自动打 开,从而增压空气便能用于使还原剂雾化。优选地,在压缩机下游在喷嘴前面设置有一压力传感器,从而空气压缩机根据借 助压力传感器测得的压力被接通/关掉。通过在计量系统的压缩空气管线中在压缩机下游设置一压力传感器,能检测存在 的空气压力。如果存在的压力超过对于雾化所需的压力或者空气泵的输送压力,则由内燃 机的增压器可提供足够的增压空气,从而可关掉电力的空气压缩机。反之,当空气压力低于 可预定的值时,即当内燃机的增压组件的增压压力过低时,则接通压缩机。优选地,计量泵设置在并且用法兰连接在所述的装配板或者一块第二装配板上, 其中在计量泵的该装配板中集成有通道,这些通道形成计量泵的抽吸管路和压力管路。以这种方式同样可能的是,将用于输送还原剂溶液的计量泵以同样有利且简单的 方式这样地集成到整个系统中,即,将该计量泵用法兰连接到一块相应的装配板上。计量泵 设置所在的装配板可以是空气压缩本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.用于将还原剂喷入内燃机的废气流中以进行选择性催化还原的还原剂计量系统,其中该计量系统与还原剂箱连接/能与还原剂箱连接,还原剂被从该还原剂箱取出并借助一计量泵(1)输送,并且设有一压缩空气供给装置,该压缩空气供给装置具有一电力的空气压缩机(2),所述计量系统具有至少一个喷嘴(11),所述喷嘴与压缩空气供给装置的压力管路(6)和计量泵(1)的压力管路(8)流动连通并且通过所述喷嘴借助压缩空气能将还原剂喷入废气流中,其特征在于,所述空气压缩机(2)设置在一块装配板(3)上并且用法兰连接在该装配板上,在该装配板(3)中集成有通道,这些通道形成空气压缩机(2)的抽吸管路(4)和压力管路(6)并在来自该装配板(3)的出口处具有连接区域,并且在所述装配板(3)中制出与通道处于流动连通的一个或多个凹部,所述一个或多个凹部形成空气压缩机(2)的抽吸管接头和/或压力管接头。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:W·奥弗霍夫D·莱辛格
申请(专利权)人:阿尔博耐尔有限公司
类型:发明
国别省市:DE

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