冰压力通道元件制造技术

技术编号:7163346 阅读:243 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种配量系统的罐(10)或者罐嵌入式单元(10),该配量系统用于将还原剂,尤其尿素或者尿素水溶液带入到内燃机的排气管中。在罐(10)或者在罐嵌入式单元(10)中容纳至少一个冰压力元件(20,32)。所述冰压力元件或者可压缩地实施并且附加地由具有相对于在还原剂结冰时生成的冰较低的附着的材料制成。该至少一个冰压力元件(20,32)进一步地将没有冻透的还原剂引导到罐(10)或者罐嵌入式单元(10)中的自由空间中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冰压力通道元件
技术介绍
在内燃机的废气稀薄运行中,为还原氮氧化物而设立的方法通过选择地催化还原 (SCR)给出。在氨-SCR方法中,在一相应的还原剂催化器之前在废气中需要作为还原剂的氨。在此,在如今的方法中,经常通过将水的尿素-空气-气溶胶吹入到由于热解产生的发动机废气中和随后(催化的)水解,本身的还原剂氨被释放。该方法在载货车辆领域中直接批量应用。在可行的轿车应用方面,具有空气吹入的该方法由于较高的系统复杂性在成本、 结构空间和压缩空气供给方面被分类为不符合市场情况。为了与压缩空气不相关,另一方法提出用自我准备的阀喷射借助一泵处于压力下的尿素溶液。经常应用如安装在汽油喷射装置中的阀一样的阀。在此,此外这种电驱动的阀的冷却必要性造成困难,该阀直接安装在热的排气装置上。此外,冬天适应性被视为有问题的。在低于-ire的温度情况下,常用的水-尿素溶液结冰并且因此膨胀。由此为了获得上面所述的阀的以及其他所涉及的系统部件(例如泵和压力调节装置以及罐)的冬天适应性,要忍受显著的设计上和由此提升系统复杂性的消耗。因此需要耐冰压的结构、加热可行性以及可能需要回吸泵。因此对于在轿车中的应用,要求在系统复杂性方面简单的并且由此在成本和顾客接受度方面切合实际的设计。以一简单的设计实现较广地应用尿素-SCR技术用于对稀薄的例如柴油发动机的废气脱氮和由此实现将来所期待的氮氧化物废气限值的可行性。DE 196 46 1643 Cl涉及氮氧化物还原剂喷射到废气流中。在此,该还原剂通过大量细小的喷嘴口以最细小的射束的形状借助局部的节拍的超压生成可控制地喷射到废气流中。在此,类似于安装在压电喷墨打印头中的喷嘴的压电控制的喷嘴,或者具有节拍的加热电阻元件的、类似于在喷墨打印头中公知的气泡喷射器的喷嘴被应用作为喷嘴。由DE 196 46 1643 Cl描述的设置然而在仪器方面是昂贵的并且尤其在侵蚀的流体方面是易受破坏的、昂贵的并且由此显得不适合应用在汽车领域中。DE 10 2006 012 055 Al涉及一方法和用于降低载重汽车废气中有害物质的配量系统。由DE 10 2006 012 855 Al公知了用于配量一液态的降低有害物质的介质,尤其尿素水溶液。该尿素水溶液被引入到载重车辆排气系统中,其中该液态的介质被输送至一喷嘴模块,尤其一喷嘴或一阀并且借助该喷嘴模块输入到排气系统中。排在喷嘴模块前面的输送介质借助脉宽调制方法控制。该方法和所属的配量系统确保在不应用尤其设置在轿车上的部件的情况下精确地和相对于冷度(零下度数)相对稳固地设置或者配量尤其还原剂。
技术实现思路
本专利技术的任务在于,在罐系统的耐冰压方面改善罐系统,在该罐系统中储存尿素水溶液。根据本专利技术提出的如下解决方案,在冻透的介质中有目的地避免或者至少很大地降低空穴内部的压力,该空穴也就说在冰中被封闭的液体泡在冻透时产生。由此在罐系统内部中避免较大的压力生成并且另一方面排除了对在罐内部设置的部件如管路和传感器的损害。在空穴冻透时,在空穴中压力如此强烈地升高,直至通过冰层断裂或者通过罐的一方法可自我消除压力。这些现象在根据本专利技术提出的解决方案中被排除。根据本专利技术提出的如下解决方案,一有目的的途径供冰使用直至压力消除,在该途径中由于压缩性和/或在形成的冰和冰压力通道元件之间较低的附着,还未冻透的液体也就是说在冻透时涉及的介质可溢出。该还没有冻透的介质的溢出在罐的一区域中进行, 在该区域中液体然后没有压力生成地冻透。在根据本专利技术提出的解决方案中装入至少一个冰压力通道元件,该冰压力通道元件借助冰中的液体空穴区域中的、还液态的尿素水溶液的区域润湿并且伸入到另一区域中,该区域位于罐系统的一区域中,在那里气体体积还供利用,该气体体积可使在冻透时涉及的介质膨胀。如果在储存在罐中的介质冻透期间在空穴中生成压力,那么即使薄的冰层已经将液体和冰压力通道元件分开,液体被产生的力挤靠在冰压力通道元件上。因为在冰和冰压力通道元件之间的连接由于材料特性不是如此强和/或因为该元件可压缩地构造,所以通过压力构成沿着冰压力通道元件的通道,通过该通道可消除空穴中的压力。例如在冰压力通道元件的上端部,优选在伸出冰层的地方,液体流到冰层上并且没有显著的压力生成地典型地阶梯状在冰层上冰冻。借助根据本专利技术提出的冰压力通道元件可由此在冰中防止压力的强烈生成并且由此有效地防止对罐系统的损害。根据本专利技术提出的至少一个冰压力通道元件优选由一材料制成,该材料自己不允许尿素水溶液的冰和冰压力通道元件之间坚固的连接。该冰压力通道元件可具有十分不同的横截面形状,只要它在一区域上延伸,该区域从在其中在结冰时产生压力的空穴伸展到一在其中存在体积的区域中,液体可溢出到该体积中。该至少一个冰压力通道元件可例如有利地由一可逆的压缩的材料例如塑料泡沫制成,但替代地也可由一材料制成,该材料以有利的方式允许与冰状存在的水的尿素-氢溶液很差的附着连接,也就是说相对于还原剂具有十分差的附着。附图说明本专利技术根据附图在下面被进一步地描述。附图示出图1根据本专利技术提出的解决方案的第一实施变型的俯视图,图2根据图1的II-II的复截面的视图,图3根据本专利技术提出的解决方案的另一、第二实施变型,图4根据图3中的IV-IV的复截面的视图,图5根据本专利技术提出的解决方案的第三实施变型的俯视图。具体实施例方式根据图1的视图得知根据本专利技术提出的解决方案的第一实施变型的俯视图。图1示出用于容纳还原剂尤其尿素或者尿素水溶液的罐嵌入式单元10。它在-ire的外部温度的情况下结冰。还原剂在结冰时出现的体积变化大约为12%的数量级。在罐嵌入式单元10的容积大约为1升时,还原剂体积膨胀大约0. 1升。在罐具有30升容积的情况下,体积膨胀大约3升。除体积外,下面的实施例不仅对于罐嵌入式单元10也对于罐有效。在图1的俯视图中示出的罐嵌入式单元10包括壁12,壁12的内侧通过附图标记 14表示并且它的外侧通过附图标记16表示。该罐嵌入式单元10在其位于图示平面中的底侧上被一罐底板18限界。从根据图1的视图得知,一些例如以棒形状构造的冰压力元件 20在壁12的内侧14上延伸。该冰压力元件20可例如矩形地或者也具有一弯曲部M地构造。在根据图1的视图中示出不同的实施变型(具有弯曲部M或者没有弯曲部M也就是说基本上矩形地构造)。以棒形构造的、在根据图1的视图中在12点钟、3点钟、6点钟和 9点钟位置设置的冰压力元件20可例如具有一矩形构造的、正方形构造的或者弯曲的横截面22。有意义的是,在根据图1的视图中以棒状构造的冰压力元件20由一材料制成,该材料具有弹性的特性,尤其可逆的压缩特性。因此在图1中示出的、以棒状构造的冰压力元件例如由塑料泡沫构成。在根据图1的附图中在罐嵌入式单元10的壁12的内侧上设置的冰压力元件20在图示平面中延伸。这意味着,冰压力元件20以棒状具有基本上矩形的横截面22、具有弯曲部M、没有弯曲部M地从罐嵌入式单元10的一区域延伸,在该区域那里在外部温度较低的情况下在还原剂可调节地结冰时在空腔26中留有液体体积,直至罐嵌入式单元10的、在其中构成气体体积例如空气空间的区域中。在根据图1的视图中再次给出的、在12点钟、3点钟、6点钟和9点钟位置的冰压力元件20可在第一实施变型中例如由一可压本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.用于配量系统的罐(10)或者罐嵌入式单元(10),该配量系统用于将还原剂,尤其尿素或者尿素水溶液带入到内燃机的排气管中,其特征在于,在所述罐(10)或者在所述罐嵌入式单元(10)中容纳至少一个冰压力元件(20,32),所述冰压力元件或者是可压缩的,或者是可压缩的并且附加地相对于在还原剂结冰时生成的冰具有更低的附着,并且将没有冻透的还原剂引导到所述罐(10)或者罐嵌入式单元(10)中的自由空间中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:G·洛拉斯
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:DE

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