[發(fā)明專利]內(nèi)燃機廢氣處理裝置及用于它的冷卻和/或加熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910134823.2
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101858237A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳迪
• 申請（專利權(quán)）人: 博世汽車柴油系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號: F01N3/00
• 分類號: F01N3/00;F01N3/08;F01N3/10;B01D53/94;F01N3/20;F01P3/12
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 曾立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機廢氣處理裝置的冷卻和/或加熱裝置，該內(nèi)燃機廢氣處理裝置包括一計量模塊，該計量模塊用于將一還原介質(zhì)、如尿素水溶液計量供給到待被處理的廢氣流中，該內(nèi)燃機廢氣處理裝置還包括一用于供給還原介質(zhì)到所述計量模塊的供給單元，所述冷卻和/或加熱裝置包括借助內(nèi)燃機冷卻液對所述供給單元的至少一部分進(jìn)行加熱的加熱單元以及借助內(nèi)燃機冷卻液冷卻所述計量模塊的冷卻單元，該加熱單元和該冷卻單元可同時工作。

本發(fā)明還涉及一種用于內(nèi)燃機的廢氣處理裝置。

背景技術(shù)

已公開了一種用于柴油內(nèi)燃機的廢氣處理的選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括還原介質(zhì)存儲容器、還原介質(zhì)輸送管路、還原介質(zhì)管接頭、計量及噴射裝置、催化器等。來自內(nèi)燃機的廢氣進(jìn)入排氣管，該計量及噴射裝置安裝在排氣管上，用于計量地噴入還原劑，用于還原廢氣中的NOx，作為還原介質(zhì)例如可使用尿素水溶液。冬季當(dāng)環(huán)境溫度低于-11℃時，用于SCR系統(tǒng)的還原介質(zhì)，例如尿素水溶液會凍結(jié)。為了保證SCR系統(tǒng)的正常功能，必須對還原介質(zhì)存儲容器、還原介質(zhì)輸送管路、還原介質(zhì)管接頭等進(jìn)行加熱。對此，常見的加熱方式有電加熱和內(nèi)燃機冷卻液加熱。此外，在工作中，為了確保暴露在高溫廢氣中的計量及噴射裝置的溫度不超過某個界限而損壞，該計量及噴射裝置總是必須被冷卻，在此可以使用例如內(nèi)燃機冷卻液等進(jìn)行冷卻。

US?005?605?042A公開了一種冷卻裝置，在該冷卻裝置中使用內(nèi)燃機冷卻液來冷卻用于計量地供入一還原介質(zhì)的計量及噴射裝置。

此外，在已廣泛地被使用的Bosch?DNOX2.2系統(tǒng)中，包括泵、閥等用于輸送尿素水溶液的輸送模塊由內(nèi)部的電加熱器來加熱，而該SCR系統(tǒng)的其余部件、例如尿素存儲容器、尿素管路和尿素管接頭則通過加熱單元借助內(nèi)燃機冷卻液來加熱。安裝在排氣管上的計量及噴射裝置由冷卻單元借助內(nèi)燃機冷卻液來冷卻。在該系統(tǒng)的冷卻和/或加熱裝置中，加熱單元和冷卻單元的輸入端與從內(nèi)燃機排出內(nèi)燃機冷卻液的排出端相連接并且它們的輸出端分別連接回內(nèi)燃機中的冷卻液循環(huán)回路，用于使冷卻液回流到內(nèi)燃機中的冷卻液循環(huán)回路，也就是說加熱單元與冷卻單元是并聯(lián)連接的。在此，內(nèi)燃機冷卻液流被分流為一個加熱流和一個冷卻流。在該冷卻和/或加熱裝置中還設(shè)有一個兩位兩通閥，加熱單元的輸入端經(jīng)該兩位兩通閥和內(nèi)燃機中的冷卻液循環(huán)回路連接。該兩位兩通閥可以通過發(fā)動機電控單元ECU來控制，以關(guān)斷/接通至加熱單元的冷卻液流。

這種并聯(lián)的缺點是，在兩位兩通閥被接通，加熱單元與冷卻單元同時工作時，導(dǎo)致總的冷卻液流的分流，因此總熱量被分散。加熱單元僅利用到總的冷卻液熱量的一部分，而計量及噴射裝置的冷卻效果不佳。此外，由于內(nèi)燃機冷卻液總流量分別用于供給單元的加熱和用于計量模塊的冷卻的比例與相應(yīng)的管路長度、直徑和布置相關(guān)，因此設(shè)計上復(fù)雜并且通常難以同時滿足對加熱單元和對冷卻單元的流量要求，尤其是當(dāng)從發(fā)動機出來的冷卻液流量不夠大時，加熱和冷卻效果都被減弱。另外，考慮到并聯(lián)連接方式要求分流發(fā)動機冷卻液，因此在冷卻液流出和流入發(fā)動機時或者需要使用兩個三通聯(lián)接器，或者直接在發(fā)動機體上鉆更多的冷卻水孔。在冬天，該減弱的加熱效果會導(dǎo)致系統(tǒng)解凍得更慢以及車輛在NOX排放物未被還原的情況下運行的時間更長。整個系統(tǒng)的不良加熱會帶來計量及噴射裝置更長時間地運行在非工作狀態(tài)中，而計量及噴射裝置的不良冷卻會有使得計量及噴射裝置的峰值溫度可能超過界限以及計量及噴射裝置被燒壞的危險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種用于內(nèi)燃機廢氣處理裝置的冷卻和/或加熱裝置以及提出一種內(nèi)燃機廢氣處理裝置，它們克服了上述缺點。

該目的通過本發(fā)明的、用于內(nèi)燃機廢氣處理裝置的冷卻和/或加熱裝置來達(dá)到。該內(nèi)燃機廢氣處理裝置包括一計量模塊，該計量模塊用于將一還原介質(zhì)計量供給到待被處理的廢氣流中，該內(nèi)燃機廢氣處理裝置還包括一用于供給還原介質(zhì)到所述計量模塊的供給單元，所述冷卻和/或加熱裝置包括借助內(nèi)燃機冷卻液對所述供給單元的至少一部分進(jìn)行加熱的加熱單元以及借助內(nèi)燃機冷卻液冷卻所述計量模塊的冷卻單元，其中，在一“加熱和冷卻單元同時工作”模式下，該加熱單元和該冷卻單元同時工作，其中，在該“加熱和冷卻單元同時工作”模式下，來自內(nèi)燃機的內(nèi)燃機冷卻液流流經(jīng)該加熱單元后流入該冷卻單元。

按照本發(fā)明，還提出了一種用于內(nèi)燃機的廢氣處理裝置，它具有一個上述方案的冷卻和/或加熱裝置。