[發明專利]定量配給模塊

在審

• 申請號: 201611186730.0
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN107035475A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: N·J·皮斯
• 申請（專利權）人: J.C.班福德挖掘機有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 鄭特強,張琦

技術領域

本發明涉及一種定量配給模塊。更具體地，本發明涉及一種在減排系統(emission abatement system)中使用的定量配給模塊。本發明還涉及一種操作定量配給(dosing)模塊的方法。

背景技術

為了減小從發動機排放的潛在的有害物質而導致的大氣污染，美國(USA)和歐盟(EU)已立法來逐步降低對于包括氮氧化物(NO_x)的某些排放的法律約束性限制。

根據美國法律(已知為“Tier 4 Final”標準)以及歐盟第四階段法律，功率輸出在56至560kW的范圍的發動機，NO_x的排放限于0.40g/kWh。

已知多種用于減少柴油發電機的NO_x輸出的減排技術，包括廢氣再循環(EGR)系統技術(其通過降低燃燒溫度來抑制NO_x產生)、NO_x捕集技術(LNT)或NO_x吸附催化劑技術(NAC)(用于‘保持’NO_x)以及選擇性催化還原技術(SCR)(其將NO和NO₂轉變為氮和水)。

SCR結合了如釩、鎢、銅沸石(Cu-Zeolite)或鐵沸石(Fe-Zeolite)等催化劑與如無水氨、氨水或更通常地尿素等還原劑，以將NO和NO₂轉變為氮和水。尿素通常用作還原劑，但必須注入SCR催化劑的排放上游，以此在其進入SCR催化劑的點處熱分解為氨。尿素優于氨，因為其大體儲存和運輸更安全。在美國，市場上與SCR一起使用的尿素被稱為柴油機尾氣處理液(Diesel Exhaust Fluid，DEF)，而在歐洲，其被稱為AdBlue^RTM。為了使SCR在溫度譜的下端處有效作用，雖然已發現銅沸石催化劑提升了在幾乎沒有NO₂可用時溫度低于300℃時的性能，目前仍需要將NO和NO₂以50：50的比例分開。SCR的優點在于，其對于特定燃油消耗的影響最小。缺點包括需要定期再次補充還原劑，并需要在車輛上提供封裝還原劑的容器的空間。通常，還原劑使用是使用的柴油消耗的1-7％。

使用定量配給模塊(還已知為DEF或AdBlue^RTM注射器，或者定量配給閥)將尿素溶液注入排氣通路中。尿素在定量配給模塊內形成晶體會對尿素供應到排氣通路產生不利影響，例如在定量配給模塊尖部形成尿素晶體(孔口結晶)可以阻止將尿素注射出定量配給模塊，而在定量配給模塊本體內形成尿素晶體(閥內結晶)可以阻止閥的移動且因而阻止尿素的供應。

用于疏通定量配給模塊的已知方法是使用廢氣升高定量配給模塊的溫度并熔化尿素晶體。這需要使定量配給模塊的溫度被加熱到超過100℃。這是難以實現的，因為只有定量配給模塊的尖部定位在廢氣附近，而定量配給模塊的本體被冷卻劑套管圍繞。而且，在低占空比的情況下，廢氣溫度不夠高而將定量配給模塊的溫度升高到足以熔化尿素晶體。

已經開發出多種升高廢氣溫度的系統，以充分加熱定量配給模塊而熔化尿素晶體；但是，這些系統也具有上述缺點，即只有定量配給模塊的尖部暴露于廢氣中，并且位于定量配給模塊周圍的冷卻套管使足以熔化尿素晶體的高溫的熱量難以從定量配給模塊尖部傳遞到定量配給模塊本體。

發明內容

根據本發明的第一方案，提供了一種用于減排系統的定量配給模塊，該定量配給模塊包括電樞、用于移動電樞的裝置以及具有出口的閥體；定量配給模塊具有疏通狀態，在疏通狀態下電樞可在第一位置與第二位置之間移動，其中在第一位置時出口被電樞閉合，而在第二位置時電樞與出口間隔，以及其中，在使用時，將電力以第一能級應用到用于移動電樞的裝置引起電樞從第一位置移動到第二位置；該定量配給模塊還具有阻塞狀態，在阻塞狀態下阻止液體流經出口，其中，在使用時，將電流以第二能級應用到用于移動電樞的裝置引起定量配給模塊變為疏通狀態。

當定量配給模塊處于阻塞狀態時，可以阻止電樞的移動。

第二能級可大于第一能級。

第一能級能量可由第一功率、優選地第一電流限定，和/或第二能級可由第二功率、優選地第二電流限定。

第二電流可以至少為400毫安，優選地至少為500毫安。

定量配給模塊可以具有第一溫度，將電流以第二能級應用到用于移動電樞的裝置引起定量配給模塊的溫度升高到第二溫度。

第二溫度可以至少為100℃。