[發明專利]將還原劑噴入內燃機的廢氣流中的還原劑配量系統

有效

• 申請號: 201180021374.6
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102971500A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: A·卡塞爾;W·奧弗霍夫
• 申請（專利權）人: 阿爾博耐爾有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 沈英瑩

技術領域

本發明涉及一種還原劑配量系統，用以將還原劑噴入內燃機的廢氣流中，以便選擇性催化還原，其中配量系統可連接/連接于一還原劑罐，從還原劑罐中取出并借助于一還原劑泵輸送還原劑，其中存在一壓縮空氣供應裝置并且設置至少一個噴嘴，該噴嘴連接于還原劑泵的壓力管道并且還原劑經由該噴嘴被引入廢氣流中并且借助于壓縮空氣被霧化。

背景技術

使用用于選擇性催化還原的催化劑，所謂SCR催化劑（英語：selective?catalyic?reduction，縮寫：SCR），以便減少柴油機、燃燒設備、廢料燃燒設備、工業設備等的氮氧化物排放。為此，還原劑被以配量裝置噴入廢氣系統中。氨或氨水或另一種還原劑用作還原劑。

由于在汽車中氨的隨帶是安全關鍵性的，按照DIN?70070使用包括通常32.5%的尿素成分的水狀的溶液的尿素，即所謂的車用尿素（AdBlue），在廢氣中尿素在溫度高于150℃時分解成氣態的氨和CO₂。用于尿素分解的參數基本上是時間（汽化和反應時間）、溫度和噴入的尿素溶液的小滴大小。在該SCR催化劑中通過選擇性的催化還原（英語selective?catalyic?reduction，SCR）減少約90%的氮氧化物的排出。

對此隔膜泵或活塞泵用于還原劑的輸送。對此不利的是，使用的泵在輸送沖程的過程中在一很短的約5毫秒的時間長度內向噴嘴的方向輸送其排量。在該時間段內導致一輸送脈沖，它帶來還原劑的一高的流速。在泵沖程期間或泵沖程結束后在配量管道中流動的還原劑通過泵閥吸引其他的還原劑。因此在廢氣流中獲得一意外的并因此不知的額外的配量。

另一缺點是，一隔膜泵或活塞泵的泵脈沖產生噴霧嘴的以還原劑的不連續的加載。該效果在小的輸送量時已可以引起噴嘴的過載。

發明內容

本發明的目的是，進一步構成一種開頭所述型式的還原劑配量系統，使其避免輸送的還原劑的不符合要求的高的流速和不受控的還原劑輸送并因此預防噴嘴由于使用的輸送泵的輸送沖程的過載。

按照本發明通過一種按照權利要求1所述的還原劑配量系統達到該目的。在各相應的從屬權利要求中說明本發明的有利的進一步構成。

在該描述的目的中同義地使用概念還原劑配量系統或配量系統。用還原劑溶液或還原劑的概念包括任何一種適合于選擇性催化還原的還原劑，優選對此使用一種按照DIN?70070的尿素溶液。但本發明并不限于如此。

在用于將還原劑噴入內燃機的廢氣流中以便選擇性地催化還原的還原劑配量系統中，其中配量系統可連接/連接于一還原劑罐，從還原劑罐中取出并借助于一還原劑泵輸送還原劑，其中存在壓縮空氣供應裝置和設置至少一個噴嘴，該噴嘴連接于還原劑泵的壓力管道并且還原劑經由該噴嘴被引入廢氣流中并且借助于壓縮空氣被霧化，特別有利的是，還原劑泵的壓力管道經由一進口通入閥中，所述閥在借助于通過還原劑泵輸送的還原劑被施加壓力時釋放通向閥的進口并且釋放通向閥的出口的過流通道，所述出口通向到噴嘴的配量管道。

因此按照本發明在壓力管道中在還原劑泵與噴嘴之間設置閥，所述閥在借助于通過還原劑泵輸送的還原劑被施加壓力時釋放通向閥的進口并且釋放通向閥的出口的向噴嘴的方向的過流通道。

因此通過閥的設置和相應的選擇可以產生為泵的運行所要求的按照泵制造者的預定的反壓力。因此本發明的核心在于在配量系統的壓力管道中設置一活性的閥。

在一優選的實施形式中，當未進行借助于通過還原劑泵輸送的還原劑施加壓力時，閥的進口和出口自動地關閉。

由此，可能的、但不符合要求的過量輸送通過閥控制的泵阻止，因為當未進行借助于通過還原劑泵輸送的還原劑施加壓力時，亦即當結束泵沖程時，閥的出口也自動地關閉。

在一特別優選的實施形式中，閥具有一隔膜，所述隔膜在借助于通過還原劑泵輸送的還原劑被施加壓力的情況下釋放閥從進口到出口的過流通道。

一這樣的柔性的隔膜適合的是，當存在相應的輸送壓力時自操作地釋放過流通道并且在泵沖程的終端，當輸送壓力相應地降低時，通過向隔膜的可逆的偏移的起始位置的返回重新封閉過流通道。

優選隔膜在閥的出口側上出現負壓時封閉閥的出口和閥的過流通道。

借此有效地阻止還原劑的一可能出現的不符合要求的過量輸送。

對此在一特別優選的實施形式中，借助于壓縮空氣供應裝置的壓縮空氣對隔膜的遠離進口和出口的后側面施壓。

通過該措施可以將還原劑泵克服其進行輸送的要求的泵反壓力調到要求的數值，亦即還原劑泵通過隔膜的壓力施加克服一確定的反壓力進行輸送。