[发明专利]用于输送还原剂的设备和用于制造机动车的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于输送还原剂的设备，该设备具有以下装置中的至少两个：储存装置、输送装置、转向装置、检测装置、分隔装置、输出装置，所述至少两个装置通过管路装置彼此连接。此外提出一种用于制造机动车的方法，该机动车具有所述类型的设备。本发明尤其是应用在为移动式内燃机的排气系统、例如机动车的排气系统提供氨和/或氨前体的系统中。

背景技术

已知，在使用还原剂的情况下可显著还原排气所含的氮氧化物。在此，尤其是使用所谓的SCR方法(“选择性催化还原”)，其中，直接将氨和/或氨前体输入到排气管路中，从而能在所述排气管路中进行氮氧化物(NO_x)的转化。在此，氮氧化物在添加还原剂的情况下被还原成N₂(氮)和H₂O(水)。优选将CH₄N₂O(尿素)或NH₃(氨)用作还原剂，所述CH₄N₂O或NH₃存在于水溶液中(偶尔也用商品名“AdBlue”表示)并且在SCR催化(转化)器的上游被喷入到排气中。在催化器中进行被催化剂表面加速的还原。为此主要使用两种催化剂。其中一种主要由二氧化钛、五氧化二钒和氧化钨组成。而另一种使用沸石。

在此，还原剂的提供引起了具体问题。人们多次尝试：利用压力气体将还原剂例如尿素以精细分散的液滴的形式供给到排气管路中。另外已知如下的系统，在这些系统中，以液态形式和/或固态形式存储还原剂，然后在被释放到排气系统中之前被准备好(蒸发和/或热解和/或水解)。此外，已知如下的方法和设备，其中，以液态形式将还原剂喷射到排气管路中，例如在使用计量阀和/或计量泵的情况下喷射。

但正是以液态形式提供、例如作为尿素水溶液提供含水的还原剂，带来了在低温下冻结(凝固，结冰)的危险。尿素水溶液具有约-11℃的凝固点并且基本上性质如水那样，即在SCR系统的包含尿素水溶液的部件中形成冰、进而引起体积膨胀。

为避免损坏已提出，将尿素水溶液的输送设备排空和/或加热。但这些已知的系统有时仅在发动机管理系统的共同作用下才能实施，因此需要在监测外部温度的同时持续监测系统。此外必须提供和/或单独地驱控驱动装置、输送系统和满足多个功能的类似装置。因此，系统较为复杂且昂贵。

发明内容

本发明的目的在于，至少部分地解决关于现有技术所描述的问题。尤其是要提出一种用于输送还原剂、在此特别是尿素水溶液的设备，该设备具有用于该设备各部件的防冻结(功能)。此外，该设备应是结构较简单，进而制造成本低。此外，还要提出一种用于制造机动车的方法，从而将所述用于输送还原剂的设备安装成，使得在极冷条件下也能保证该设备的长时间无干扰运行。

所述目的通过具有权利要求1的特征的设备以及具有权利要求8的特征的用于制造机动车的方法来实现。本发明的有利的扩展构型分别在从属权利要求中给出。说明书尤其是结合附图进一步描述了本发明并且给出了本发明的附加的实施方案。

根据本发明的用于输送还原剂的设备具有以下装置中的至少两个：储存装置、输送装置、转向装置、检测装置、分隔装置、输出装置。所述至少两个装置通过管路装置彼此连接，其中，至少一个装置是压力敏感的，相邻的管路装置在所述压力敏感的装置附近形成至少一个热沉。

根据本发明的设备尤其是涉及一种将液态的尿素水溶液添加到排气流和/或排气系统中的设备。

在此，还原剂通常存储在储存装置中。这种储存装置例如是储箱，其中，所述储箱必要时也可以包括多个储箱空间。储箱尤其是由塑料制成。附加地，在所述储存装置中可设有压力补偿装置、液位传感器、加热装置和类似装置。

通常以液态形式储存在储存装置中的还原剂被输送装置从储存装置输送出。通常，所述输送装置包括泵，例如往复活塞泵、隔膜泵或类似装置。

在所述输送装置与储存装置之间优选设有一例如过滤器式的分隔装置。优选地，分隔装置始终仅在一个方向上被流过，从而使来自还原剂的沉积物沉积在分隔装置的一侧。

利用输送装置将还原剂例如输送向输出装置，例如喷射器、喷嘴、排出阀或类似装置。

在此优选的是，在输送装置与输出装置之间的区域中设有至少一个转向装置，例如可控制或可调节的阀，以使通过输送装置输送的还原剂的一部分转向，例如转向到一通向储存装置的回引装置。

此外，可在用于输送还原剂的设备中设有检测装置，例如用于还原剂的温度和/或压力和/或浓度的传感器。