[發明專利]用于排氣后處理系統的設備和控制用于發動機排氣后處理系統的設備中的還原劑流動的方法

有效

• 申請號: 201780072014.6
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN109983206B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 塞爾吉·尤達諾夫;普拉馬斯·馬丁
• 申請（專利權）人: 沃爾沃卡車集團
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/30;F01N9/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王偉;高偉

一種用于排氣后處理系統(102)的設備(100)，所述設備包括：罐(104)，其用于儲存還原劑(106)；泵單元設備(108)，其布置在所述罐下游并與所述罐流體連通；噴嘴(110)，其被布置成將還原劑流噴射到排氣后處理系統(102)中，該噴嘴布置在所述罐下游并通過還原劑導管(112)、經由泵單元設備而與所述罐流體連通；空氣導管(114)，其被布置成與噴嘴(110)流體連通，以將壓縮空氣輸送到所述噴嘴；以及返回導管(116)，其被流體連通地布置在還原劑導管和所述罐之間，所述返回導管包括返回導管閥設備(118)，其中，空氣導管(114)被布置成與還原劑導管(112)流體連通，以通過將來自空氣導管的壓縮空氣提供到還原劑導管而經由返回導管閥設備(118)可控地將還原劑輸送到所述罐。

技術領域

本發明涉及一種用于排氣后處理系統的設備。本發明還涉及一種控制用于排氣后處理系統的設備中的還原劑的流動的方法。本發明適用于車輛，特別是通常被稱為卡車的輕型、中型和重型車輛，但是，對排氣使用還原劑的其它類型的車輛也可使用本發明的設備和方法。

背景技術

關于來自內燃發動機的排氣的排氣后處理，通常使用選擇性催化還原系統(SCR)。這些系統使用液體還原劑，例如氨水、尿素等。由此，通過噴嘴等將還原劑噴射到SCR中。在來自發動機的排氣和還原劑之間提供化學反應，這減少了最終從后處理系統排出的NO_x的量。

還原劑通常由包含這種液體化合物的單獨的罐提供。優選提供包括泵和導管的合適設備，以便能夠以可控方式將還原劑從所述罐提供到排氣后處理系統。

用于還原劑(例如氨水和尿素)的設備的一個問題在于：這些還原劑的冷凍溫度相對高。因此，當終止輸送還原劑并停止發動機和車輛時，仍存在于該設備中的還原劑存在凍結的風險。現有技術的設備試圖以各種方式解決這一問題。然而，這些設備需要進一步改進。用于還原劑輸送的現有技術設備的另一問題在于：當系統暫時不工作時，固體沉積物可能形成并保留在該系統的所有部分中，這些沉積物可能在后續操作期間干擾還原劑輸送操作。

US 2010/0122521涉及尿素定量給料系統，更具體地涉及用于吹掃尿素定量給料系統的方法。WO 2014/143851涉及一種用于灌注柴油排氣流體噴射泵的設備。DE 199 46902涉及一種用于隨后處理內燃機排氣的裝置。US 2009/0101656涉及一種用于存儲添加劑并用于將添加劑噴射到內燃機的排氣中的系統。DE 10 2011 077946涉及一種輸送裝置，其具有定量給料和噴射模塊(10)，其中泵(8)被形成為將工作流體 (2)從儲液器(4)推進到所述定量給料和噴射模塊。

因而，需要提供如下一種設備：它改進了在使用之后對還原劑的去除，以避免其凍結和固體沉積物損害。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于排氣后處理系統的設備，與現有技術相比，該設備至少部分地改進了在其使用之后對還原劑的去除。該目的至少部分地通過根據本發明的第一方面的方法實現。

根據本發明的第一方面，提供了一種用于排氣后處理系統的設備，該設備包括：罐，其用于儲存還原劑；泵單元設備，其布置在罐下游并且與罐流體連通；噴嘴，其布置成將還原劑流噴射到排氣后處理系統中，該噴嘴布置在罐下游并且通過還原劑導管、經由泵單元設備而與罐流體連通；空氣導管，其布置成與噴嘴流體連通，以將壓縮空氣輸送到噴嘴；以及返回導管，其被流體連通地布置在還原劑導管和罐之間，該返回導管包括返回導管閥設備，其中，空氣導管被布置成與還原劑導管流體連通，以通過將來自空氣導管的壓縮空氣提供到還原劑導管而經由返回導管閥設備以可控方式將還原劑輸送到罐。

措辭“還原劑”應被理解為表示在還原過程中使用的元素。在還原過程中，還原劑失去電子并可以說已被氧化。能夠使用各種類型的還原劑，并且本發明不應被解釋為限于任何特定的種類。然而，作為非限制性示例，還原劑可以是水基尿素溶液，其被提供到排氣后處理系統中。當然可設想其它替選方案，例如氨水、無水氨等。