用于对内燃机的废气再处理系统供给还原剂的输送装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对内燃机的废气再处理系统(10)供给还原剂(14)的输送装置(20)、尤其供给尿素水溶液，以还原内燃机的废气流中的氧化氮(NOX)，该输送装置设有一个用于驱动两个泵(22，24)的马达(32)。根据本发明专利技术，第一泵(22)通过第一离合器及第二泵(24)通过第二离合器与马达(32)连接。在一个优选的实施方式中，这些离合器构造为反向作用的自由轮离合器(26，28)，从而能通过马达(32)简单的转向反向在“输送状态”与“回吸状态”之间转换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对内燃机的废气再处理系统供给还原剂的输送装置及方法
本专利技术涉及用于对内燃机的废气再处理系统供给还原剂的输送装置和用于运行用于对内燃机的废气再处理系统供给还原剂的输送装置的方法。
技术介绍
对于设有内燃机的机动车基于不断严格的废气限值必需愈来愈减小废气流中的对空气有害的物质，例如氧化氮(NOx)。一个在这方面投入使用的公知方法是催化还原法(所谓的“选择性催化还原”，即“SCR”方法)。在该方法中借助一个泵将还原剂由一个容器输送到废气支管的区域中的一个计量组件。用于还原剂喷入所需的计量组件通常被设置在废气支管内催化器的前面，在该催化器中进行氧化氮的还原。作为还原剂通常使用32.5％的尿素水溶液(所谓的)。使用多重膜片泵来输送还原剂，这些泵通常具有一个优选的输送方向。膜片泵的驱动经常通过电动机与偏心轮来实现，该偏心轮通过一个连杆与泵膜片连接。如果偏心轮借助电动机投入转动，则泵膜片被连杆周期性地抬起及降下，由此从储备容器吸出还原剂并将其输送到计量组件。一个连接在膜片泵后面的遮流件或节流件可防止当计量组件关闭时或仅将很小量的还原剂输出到废气支管中时系统中压力的升高。为此目的使不需要的输送量由节流件通过附加的回流管路导回储备容器。该废气再处理系统还设有一个用于控制所有系统流程的高成本的控制和/或调节装置及多个传感器与致动器，它们之间通过一个双向母线系统相互连接。尿素水溶液在-11℃以下结冰。为了在内燃机停机后保证必要的耐冰压强度，必需由所有长期遭受-11℃或更低温度的区域尽可能完全地抽回还原剂。为了能借助通常使用的膜片泵来实现回吸过程，通常使用一个单独的4/2换向阀。在常规输送工作、尤其当内燃机常规工作时，4/2换向阀处于未通电的静止状态，以致借助膜片泵输送来自容器的还原剂及通过4/2换向阀可使其到达计量组件。在由废气再处理系统回吸还原剂期间膜片泵的输送方向可保持不变；仅对4/2换向阀进行控制。在常规输送工作中还原剂对流地通过4/2换向阀中的两个平行通道流动，而在回吸工作时还原剂对流地通过4/2换向阀中另外两个相交叉的通道流动。但这种膜片泵引起一个结构上费事的构造并因此在制造上成本高。此外这种阀易于泄漏，易于磨损及维护工作量大。因此本专利技术的任务在于：给出一种用于废气再处理系统的输送装置，它尤其按照所谓的“SCR”方法工作，该输送装置与公知方案相比可结构上简单地构成，具有小的磨损倾向及高的故障防护及此外少维护。
技术实现思路
本专利技术公开了一种用于对内燃机的废气再处理系统供给还原剂的输送装置，尤其供给尿素水溶液，以还原内燃机的废气流中的氧化氮，该输送装置设有一个用于驱动两个泵的马达。根据本专利技术第一泵通过一个第一离合器及第二泵通过一个第二离合器与马达连接。离合器优选地被构成自由轮离合器，也可变换地构成可开关(可释放)的离合器。由此以简单的方式可作到：选择地使第一泵(回吸泵)或第二泵(输送泵)与驱动电动机连接及由一个所谓的常规“输送状态”–在该输送状态期间内燃机运行–转换到一个所谓的“回吸状态”，尤其根据内燃机较长的停机时间进行转换。通过由废气再处理系统理想地完全吸回还原剂以准备内燃机的较长的停机时间，则在-11℃或更低的环境温度时可达到所需的耐冰压强度。在一个优选的实施形式中离合器为反向作用的自由轮离合器。由此通过马达简单的转向反向可由“输送状态”转换到“回吸状态”。在马达停机时两个泵均不被驱动–不依赖于离合器的开关状态，由此输送装置将处于所谓的“静止状态”中。因此每个相反转动开关的泵与系统状态(“输送状态”/“回吸状态”)无关地总是工作在其输送方向上。输送装置的另一有利的构型在于：废气再处理系统的一个计量组件通过一个换向阀与第二泵的一个压力管路及与第一泵的一个抽吸管路连接。计量组件用于将一个精确地确定的还原剂量喷射到设有用于氧化氮还原的催化器的废气管内。在催化器中进行将内燃机废气流中的氧化氮变成水(H2O)及氮(N2)的真正选择性化学还原。换向阀允许两个泵之间高效的液压隔离，其中换向阀的转换自行地、仅基于换向阀的压力接口或抽吸接口上具有的压力状况来进行。过滤单元及连接在其后的计量组件通过一个在双向上流过还原剂的(双向的)换向阀的第三接口连接在换向阀上。在一个优选的实施形式中第二泵的一个抽吸管路及第一泵的一个压力管路与还原剂的一个储备容器连接。由于这种管路布置在内燃机的常规工作中可借助第二泵由储备容器抽吸还原剂并通过换向阀以高压继续将其输送到计量组件。此外为了导入内燃机的较长停机时间这种管路导向允许借助第一泵由计量组件将还原剂吸回到储备容器中。该输送装置的另一有利的实施形式在于：这两个泵被构成膜片泵。膜片泵能使输送装置在结构上简单地构成。此外膜片泵具有良好的耐腐蚀性，因为输送空间与驱动区域通过膜片完全地隔开。通过使用膜片泵提高了用于通常有化学腐蚀性的还原剂的输送装置的工作可靠性并同时显著地减小了维护成本。膜片泵通常能作到在机动车的整个使用寿命上实际无维护的工作。根据另一有利的构型规定：使用一个电动机，尤其一个外转子马达来驱动这些泵。马达作为电动机来实施主要具有易于调节及控制的优点。外转子马达的使用还具有其优点，即通过围绕定子旋转的转子的大转动惯量可使输送流变得均匀。根据该输送装置的另一有利的进一步构型设有至少一个回流节流器。尤其在使用外转子马达–它的旋转的转子通常具有高的转动惯量–的情况下，电动机在“输送状态”中保持持续开机，以便保证尽可能均匀的输送流并使电动机的加速时间减小。此外一个持久开机的电动机可实现均匀的输送流，由此保证了对计量组件可靠且连续地供给还原剂。然而当由计量组件输出过少的还原剂或根本不输出还原剂时，电动机及所属的第二泵在“输送状态”中的持续工作可导致第二泵、换向阀与计量组件之间的压力管路区域中不希望的压力升高。为了避免这种压力升高，优选地可在第二泵与换向阀之间的压力管路中设置一个回流节流器或回流遮流器，它将使计量组件不需要的过剩还原剂通过一个附加的回流管路导回储备容器。在一个变换的实施形式中回流节流器可为换向阀的整体组成部分。通常一个节流器或遮流器在技术上用具有一个小横截面的圆柱形孔来实现。此外给出一种方法，尤其用于这种输送装置运行的方法，该输送装置用于对内燃机的废气再处理系统供给还原剂，尤其供给尿素水溶液，以还原内燃机的废气流中的氧化氮，它设有一个用于驱动两个泵的马达。根据本专利技术通过马达的转向反向在一个“输送状态”与一个“回吸状态”之间转换，其中在“输送状态”中借助第二泵由还原剂的储备容器通过一个换向阀将还原剂一直输送到计量组件及在“回吸状态”中借助第一泵由计量组件通过换向阀将还原剂抽吸回到储备容器中。该方法通过马达转向的简单改变能在“输送状态”与“回吸状态”之间实现快速转换，在“输送状态”中对废气再处理系统的计量组件供给还原剂，而在“回吸状态”中将废气再处理系统中所包含的还原剂几乎完全导回储备容器，以便在较长的停机时间上达到所需的耐冰压强度。在马达关机后系统处于一个“静止状态”，在该静止状态中不进行还原剂的输送。附图说明以下借助附图来详细地描述本专利技术。图1：用于说明输送装置的基本工作原理的概图；图2：带有两个自由轮离合器及所属的两个泵的驱动电动机的原理图；图3：交换阀的一个横截面；及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.04 DE 102011002425.51.用于对内燃机的废气再处理系统(10)供给还原剂(14)的输送装置(20)，以还原内燃机的废气流中的氧化氮，该输送装置设有一个用于驱动两个泵(22，24)的马达(32)，其特征在于：第一泵(22)通过第一离合器及第二泵(24)通过第二离合器与马达连接，其中，所述第一泵(22)构造为回吸泵，所述第二泵(24)构造为输送泵。2.根据权利要求1的输送装置(20)，其中，离合器为反向作用的自由轮离合器(26，28)。3.根据权利要求1或2的输送装置(20)，其中，废气再处理系统(10)的一个计量组件(18)通过一个换向阀(36)与第二泵(24)的一个压力管路(34)及与第一泵(22)的一个抽吸管路(38)连接。4.根据权利要求1或2的输送装置(20)，其中，第二泵(24)的一个抽吸管路(40)及第一泵(22)的一个压力管路(42)与还原剂(14)的一个储备容器(12)连接。5.根据权利要求1或2的输送装置(20)，其中，泵(22，24)为膜片泵。6.根据权利要求1或2的输送装置(20)，其中，马达(32)为电动机。7.根据权利要求1或2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·乌尔里希，C·瓦莱策克，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：