[发明专利]用于将还原剂喷入内燃机的废气流中的计量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将还原剂喷入内燃机的废气流中以进行选择性催化还原的还原剂计量系统，其中该计量系统与还原剂箱连接/能与还原剂箱连接，还原剂被从该还原剂箱中取出并借助一计量泵输送，并且设有一压缩空气供给装置，该压缩空气供给装置具有一电力的空气压缩机，所述计量系统具有至少一个喷嘴，所述喷嘴与压缩空气供给装置的压力管路和计量泵的压力管路流动连通并且通过所述喷嘴借助压缩空气能将还原剂喷入废气流中。

背景技术

用于将还原剂引入废气流中以对氮氧化物进行选择性催化还原(SCR)的计量系统是已知的。为此利用计量装置将还原剂喷入排气系统中。氨用作还原剂。还原剂或尿素溶液在这个意义上应该不仅指氨，而且指尿素溶液或者其他起还原作用的物质和特别是所谓的AdBlue、即按照DIN 70070的尿素溶液。使用所谓的SCR催化器，以便降低柴油机的氮氧化物排放。

因为在车辆中携带氨对于安全性是有害的，所以使用尿素含量通常为32.5％的尿素水溶液。在废气中，尿素在高于150摄氏度的温度时分解成气态的氨和CO₂。用于尿素分解的参数基本上是喷入的尿素溶液的微滴尺寸、时间(蒸发和反应时间)和温度。在这些SCR催化器中，通过选择性催化还原(SCR)使氮氧化物的排出降低约90％。

用于喷入尿素作为还原剂的不同系统是已知的。尿素的喷入通过压缩空气得以支持。压缩空气用作能量提供者。这对于达到小的微滴是有利的。尿素溶液借助计量系统来计量、被喷入废气流中并且在SCR催化器中负责用于所希望的化学反应。在这里，氮氧化物被转化成氮和水蒸汽。

由DE 201 19 514U1已知一种还原剂计量装置，其中，为形成气溶胶而通过内燃机的增压组件的增压空气来制备压缩空气。这能实现即使在不具有自己的压缩空气供给装置、但其发动机被增压的车辆和机器中也使用计量系统。

在此缺陷在于，发动机的最低转速对于足够地供给压缩空气是必需的并且压缩空气只有在一定的运行持续时间之后才可提供。但在其他的运行点、例如在低的转速和/或发动机负荷时，足够的压缩空气供给通过发动机的增压器得不到确保。

为了克服这一点，已知设置一附加的、分开的空气压缩机用于产生和提供所需的空气。在此不利的是附加部件的耗费的安装以及必须设置用于连接空气压缩机的其他软管和管路的需求。在已知的系统中特别不利的是，对于空气压缩机特地需要附加的支架，由此制造和装配耗费非常高。

发明内容

本发明的目的在于，克服这些缺陷并且这样地改进所述类型的计量装置，使得空气压缩机能以简单的方式在压缩空气供给装置内部集成到计量系统中并且整个布置结构允许简单的装配。

按照本发明，所述目的通过一种按照权利要求1的计量系统来实现。本发明的有利的构型在从属权利要求中给出。

用于将还原剂喷入内燃机的废气流中以进行选择性催化还原的还原剂计量系统与还原剂箱连接/能与还原剂箱连接，还原剂被从该还原剂箱中取出并借助一计量泵输送，并且设有一压缩空气供给装置，该压缩空气供给装置具有一电力的空气压缩机，所述计量系统具有至少一个喷嘴，所述喷嘴与压缩空气供给装置的压力管路和计量泵的压力管路流动连通并且通过所述喷嘴借助压缩空气能将还原剂喷入废气流中，在所述还原剂计量系统中特别有利的是，所述空气压缩机设置在一块装配板上并且用法兰连接在该装配板上，其中在该装配板中集成有通道，这些通道形成空气压缩机的抽吸管路和压力管路并在来自装配板的出口处具有连接区域，并且在所述装配板中制出与这些通道处于流动连通的一个或多个凹部，所述一个或多个凹部形成空气压缩机的抽吸管接头和/或压力管接头。

由此可以非常简单且经济地装配压缩空气供给装置的空气压缩机并且因而可以集成到计量系统中。通过在装配板中集成有通道，这些通道形成空气压缩机的抽吸管路和压力管路并且在来自装配板的出口处具有连接区域，可以省去一排软管及其耗费的装配。取而代之，仅还需要将空气压缩机放置在并且用法兰连接在装配板上。在装配板中还构成有凹部，这些凹部形成空气压缩机的抽吸管接头和/或压力管接头。因此，预批量生产是可能的，从而仅还必须装配由装配板和空气压缩机构成的完整的结构单元。装配板为此优选具有相应的固定区域、孔或者类似物。空气压缩机或者说空气泵可以是膜式压缩机、活塞式压缩机或者其他类型的压缩机。

在连接区域上可设置有能实现简单而快速地装配软管的卡口式连接、夹子或者类似物。

优选地，在空气压缩机的压力管路中设置有一压力传感器。