CN105264190A - 用于向排气管路中喷射反应物的系统 - Google Patents

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Abstract

装配在机动车辆上用于向车辆发动机(3)的排气管路(2)中喷射反应物的系统(1)，该系统(1)包括：-氨的液态前体(6)的源(5)；-气态氨(8)的源(7)；-喷射组件，其被设计成装配在排气管路(2)上并向排气管路(2)内喷射液态前体(6)和/或气态氨(8)，该喷射组件包括装配在排气管路(2)上的单个喷射器本体(17)，所述喷射器本体(17)具有用于液态前体(6)的第一入口(21)、用于气态氨(8)的第二入口(22)、以及用于向排气管路(2)内喷射的至少一个出口(23)。

Description

用于向排气管路中喷射反应物的系统
技术领域
本发明涉及一种用于向发动机的排气管路中喷射反应物的系统。它尤其可以(但不限于)在车辆中、在对发动机排气管路中流动的排气中含有的氮氧化物进行处理的情形中使用。
背景技术
由于内燃机中的燃料的燃烧而形成的排气可能含有一定比例的不良成分，尤其是氮氧化物(NOx)。
已知存在各种用于去除或减少不良成分的量的排气后处理系统。这些系统中的某些系统要求向排气管路中喷射至少一种反应物流体，以在经历一个或若干个化学运输之后和/或在催化剂的帮助下与排气直接或间接地反应。
这种排气后处理系统的一个知名实例是所谓的选择性催化还原(SCR)系统，它已经在包括车载发动机设备在内的各种发动机设备上实施了若干年，以处理所述氮氧化物并减少空气污染。在这种系统中，与作为还原剂的氨混合的排气在特定的催化转化器中被处理，在该催化转化器中，氮氧化物被转化成水和氮气，水和氮气都是无毒物质。
在现有技术的第一种设备中，氨能够以尿素水溶液的形式被引入到排气管路中，通过水解，可以从所述尿素水溶液中获得氨。尿素水溶液是一种反应物，它实际上是与NOx反应的化学物质(氨)的前体。因此，它可以作为间接反应物，因为其内在地包含至少一部分将与不良成分直接反应的化学物质。尿素水溶液通常在排气管路中雾化以与催化转化器上游的排气混合。为此，液体尿素喷射喷嘴在催化转化器的上游装配在排气管路上。已经提出了使用空气辅助式喷射器来喷射尿素水溶液。空气有助于提高喷射喷雾的质量，但在去除NOx的化学反应中，空气不用作反应物。
这种排气处理系统的一个问题是：在发动机的某些运行条件中，特别是当排气的温度较低(例如约200℃)时，尿素和/或在其转变为氨的过程中的中间产物可能在它转变成氨之前结晶。具体而言，通过喷嘴沿着可相对于排气流动方向成一定角度的方向喷射到排气管内的尿素水溶液可能至少在特定情形下倾向于在排气管路内形成固体沉淀，例如在排气管的壁上，在排气管的内侧，例如在喷射点的相反位置处。一个后果是排气管的横截面可能逐渐减小，这可能降低发动机效率，长期来说，这可能严重影响发动机的运行。而且，这也可能导致对排气的不适当处理，从而遗漏太多的NOx。
在现有技术的第二种设备中，氨能够以气态氨的形式被直接引入到排气管路中。在实践中，可以提供单纯的氨的加压储罐，或者优选地提供一个或若干个包含预先吸收或吸附了氨的固体的容器。在使用中，氨在一定的运行条件下从所述罐或容器中释放，并朝着催化转化器上游的排气管路引导。这种实施方式的优势是它避免了在喷射液体尿素溶液时发生结晶，因此在较低的温度下提供了良好性能。然而，在实践中，当所述固体中包含的所有氨释放完时，顾客需要更换所述容器，以满足NOx排放的法律要求。因此，该解决方案在一定程度上是不方便的，因为它要求频繁地更换容器和和相应的基础设施，以搬运和更换这些容器。
US-2011/0219754描述了一种排气净化装置，在该排气净化装置中，气体添加物和液体添加物被供应到排气管路中。提供了两个分离的喷射系统，每个喷射系统均在排气管路中具有自己的喷射器。这种系统是昂贵的并且安装复杂，尤其是在可用空间常常非常稀少的车辆上。
因此，从多个角度来看，用于向发动机的排气管路中喷射反应物的系统似乎都存在一定改进的空间，特别是在排气中含有的氮氧化物的处理方面。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于向发动机的排气管路中喷射反应物的系统，尤其为了处理排气中含有的氮氧化物，该系统能够克服现有技术的缺点。
更具体地，本发明的目的是提供这样一种系统：该系统即使在低温下也是有效的，它具有提高的自主性并能够在车辆上实施，而不会过多地影响周围的元件。
根据第一方面，本发明涉及一种装配在机动车辆上的用于向发动机的排气管路中喷射反应物的系统，其中，该系统包括：
氨的液态前体的源；
气态氨的源；
喷射组件，该喷射组件被设计成装配在排气管路上并将液态前体和/或气态氨喷射到排气管路内，该喷射组件包括装配在排气管路上的单个喷射器本体，所述喷射器本体具有用于液态前体的第一入口、用于气态氨的第二入口、以及用于向排气管路内喷射的至少一个出口。
因此，根据本发明的系统提供了两个反应物源——液态或气态。根据当前条件，一种或两种反应物被喷射带排气管路中。液态反应物能够以液态形式喷射，而气体反应物能够以气态形式喷射。结果，本发明能将两种源的优势结合起来并能限制它们的缺点。
因此，该系统允许在发动机设备的几乎任何运行点、尤其在排气的几乎任何温度下有效地喷射还原剂。实际上，在较低的温度，液态前体能被气态氨替换，这防止了固体沉淀的形成。
而且，如果一个源被耗尽，则可以使用另一个源。这确保在车辆持续运行的同时也考虑发动机排放方面的法规。
由于除了气态氨的源之外还具有液态前体的源，确保了气态氨的源不需要频繁被更换。换言之，这意味着，除了提高自主性之外，车辆驾驶者在所述源不足的情况下将不必自己更换气态氨的源。在实际中，液态前体可以用作常用的还原剂，而气态氨仅在需要获得足够效率时的具体运行点上使用。这能节省气态氨的源。
因此，所述反应物能够在发动机的不同运行条件下、因此在不同时间被喷射。替代地，能够通过同时使用上述两种源来增加在给定时间点的还原剂的喷射量，这意味着不必为每个源开发高容量系统，同时仍满足在特别恶劣的发动机运行条件下的还原剂的需求量，在特别恶劣的发动机运行条件下，需要高流量的氨来有效去除NOx。另一方面，对上述两个源的使用的优化使得能够延长所述源之一(特别是气态氨的源)的使用时间并降低其更换频率，或者减小所述源之一的尺寸。
本发明的另一个优势在于：喷射器能被简化，因为在一些困难的运行点，对喷射喷雾的质量要求较低。实际上，因为在非最优运行条件下可以避免喷射液体反应物，所以不需要具有完美的雾化喷射。并且，在本发明的一些实施例中，在所述运行点，特别是在条件相对于液体反应物是临界的运行点，在同一时间同时喷射液态前体和气态氨足以能够获得满意的喷射喷雾的质量。
此外，由于提供了单个喷射器本体，本发明提高了紧凑性并且在小的分配空间中简化了系统集成。这进一步允许降低系统的总成本，也因为提供了喷射器组件的各种部件的单个保护封装，特别是单个热保护封装。
在实际中，可以设置一个或若干个第一入口以及一个或若干个第二入口。第一入口和第二入口是彼此分离的。替代地，还可以设置用于液态前体和用于气态氨的一个或若干个公用入口。
根据实施例，喷射器本体能包括用于液态前体和气态氨的一个或若干个公用入口。在这种情况下，喷射器本体内侧的液态前体流动路径和气态氨流动路径具有至少一个公用的下游部分。如果第一入口和第二入口也是公用的，则液态前体的流动路径和气态氨的流动路径可以是在喷射器本体的整体长度上的同一条路径。
根据另一个实施例，第一入口和第二入口可以是分离的，并且喷射器本体可以包括用于液态前体的至少一个第一入口和用于气态氨的至少一个第二入口。在这种情况下，第一入口可以与第二入口分离，喷射器本体内侧的液态前体流动路径和气态氨流动路径是分离的。液态前体的流动路径从第一入口延伸到第一出口，而气态氨的流动路径从第二入口延伸到第二出口。在本实施例中，这些路径是完全分离的，这意味着它们在喷射器本体中没有公用部分。这样的实施例允许优化喷射器中的用于气态氨和液态前体中的每一个的流动路径。例如，对于气态氨和液态前体，不同地优化所述出口的数量、形状、和/或方向。
该系统还可以包括流动控制系统，用于控制液体反应物和/或气体反应物的流动，例如，用于控制由喷射组件喷射的液态前体或气态氨的流动。由于该流动控制系统，能根据当前条件来决定向排气管路中喷射液体反应物还是喷射气态反应物，或者两者都喷射。
典型地，该流动控制系统可以包括至少一个定量配送装置，用于定量配送要喷射到排气管路内的液态前体和/或气态氨。
根据能够相互结合的本发明的若干实施方式：
一个定量配送装置能够安装在喷射器本体内。然后，喷射器不是简单的喷嘴，而是受控制的喷射器。该定量配送装置能够是流动控制系统的唯一的定量配送装置。替代地，可以在喷射器本体外侧设置有另外的定量配送装置(在液体线路或气体线路上，或者在这两个线路上)，使得至少一个线路配备有一个双重控制设备。容纳在喷射器本体内的定量配送装置能够对于液体路径和气体路径是公用的，或者能够仅布置在所述路径之一上。替代地，可以设置两个分离的定量配送装置，每一个定量配送装置均布置在所述两条路径之一上。
一个定量配送装置可以位于喷射器本体的外侧和上游。假使没有另外的定量配送装置被容纳在喷射器本体内，则该喷射器是简单的喷嘴。
流体控制系统可以包括布置在从氨的液态前体的源延伸到喷射器本体的液体线路上的一个第一定量配送装置，并且/或流体控制系统可以包括布置在从气态氨的源延伸到喷射器本体的气体路线上的一个第二定量配送装置。第一定量配送装置和第二定量配送装置可以是分离的。另外，第一定量配送装置和第二定量配送装置可以是同一个装置，并可以布置在液体路线和气体路线的公用部分处，例如在液体路线和气体路线的连接点处。
该定量配送装置可以包括受控制的阀，该受控制的阀能够允许朝向喷射器本体出口的所有或一部分液态前体流和/或所有或一部分气态氨流，或能够阻止所述流。
在优选但非限制性的实施例中，喷射组件被设计成装配在排气管路上，以便能够在选择性催化还原装置的上游向排气管路内喷射液体反应物和/或气态反应物。因此，这样的系统允许对排气管路内流动的排气中含有的氮氧化物进行处理。
根据第二方面，本发明涉及一种配备有上述系统的机动车辆。
针对附图阅读以下陈述了根据本发明的系统的作为非限制性实例的实施例的说明，这些和其它特征和优势将变得更加明显。
附图说明
当结合附图阅读时，可以更好地理解本发明的若干实施例的以下详细说明，然而，应理解的是，本发明不限于所公开的具体实施例。
图1是根据本发明的系统的示意性图示；
图2是装配在排气管路上的系统的喷射器的详细视图；
图3至图6是根据本发明的系统的喷射器的若干实施例的纵向剖面视图；
图7至图9示出图1中的系统的若干实施例；
图10是根据半集成实施例的图1中的系统的示意性图示。
具体实施方式
图1示意性示出了系统1的第一实施例，其用于向发动机的排气管路中喷射反应物，尤其对由机动车辆的发动机(特别是由内燃机3)产生的排气中含有的氮氧化物(NOx)进行处理。内燃机3可以是柴油发动机。
排气管路2将来自发动机3的排气送到大气中。在排气管路2中设置有选择性催化还原(SCR)装置4，在该选择性催化还原(SCR)装置4中，能够通过用作还原剂的氨将NOx根本上转化成水和氮气。
系统1基本上包括：氨的两个源(即，氨的液态前体6的源5和气态氨8的源7)；喷射组件，该喷射组件包括喷射器10，该喷射器10装配在排气管路2上以将液态前体和/或气态氨喷射到排气管路2内。
喷射器10优选排气管路2上位于SCR装置4上游。
该系统可以包括流动控制系统11，该流动控制系统11用于控制将由喷射器10喷射的液态前体和/或气态氨的流动。
氨的液态前体6的源5例如包括用于储存所述氨的液态前体的储罐12，氨的液态前体是能够化学地分离成气态氨和其他可能成分的物质。
从源5延伸到喷射器10的液体路线13将液态前体6运送到喷射器10，该喷射器10能够将仍然呈液体形式的液态前体6喷射到排气管路2内。
在实践中，氨的前体可以包括尿素6的水溶液，该尿素6的水溶液可以通过喷射器10在排气中雾化。在排气管路2中，由于排气的高温，尿素水溶液的蒸发和水解都可以发生，从而根本上导致气态氨、CO2和水蒸汽的产生。应注意，氨的液态前体可以具有不同的化学性质，例如气态氨。
气态氨8的源7可以包括一个单元，该单元包括容纳材料9的容器14，取决于运行条件，该材料9能够保持气态氨以将其存储并能够释放所保持的气态氨。例如，所述材料9能够通过化学络合物(chemicalcomplexes)的吸收和/或吸附和/或形成来保持气态氨。
材料9可以是固体。它可以具有若干种形式，包括粉末、小颗粒或小球、开孔泡沫材料、块体等。这种源7相对于容纳气态氨的常规加压储罐具有若干优势：
氨的存储更安全，因为压力水平非常低；
在不具有加压的氨的情况下，在有限容积中能存储的氨的量非常重要；
所存储的气体是基本纯净的氨，当在排气管路中释放和喷射时，能容易地定量配送纯净的氨。
在一种实施方式中，所述材料9能够在高于阈值温度时释放所保持的气态氨。该单元然后还可以包括加热器15，加热器15能够在需要时将材料9加热到高于所述阈值温度，以便将气态氨8提供给喷射器10。加热器15可以直接或间接地通过发动机3产生的热量来运行。例如，加热器15能利用在排气中、发动机冷却流体中或润滑流体中含有的热量。该加热器也可与发动机产生的热量无关，例如它是电加热器。
材料9释放气体氨的温度范围可以在100℃和140℃之间，其中最佳温度例如是大约120℃。这样的温度是相当高的，这意味着不需要冷却(或过度冷却)所述源7以将其维持在低的温度范围内而允许气态氨8保持在材料9中，例如存储在容器14中。另一方面，该释放温度不是太高，因此不必过度地加热材料9以允许气态氨8被释放。
合适的材料的实例包括基于MgCl2、SrCl2或CaCl2的材料，并可以包括氨络合物，例如氨合氯化钙Ca(NH3)8Cl2或氨合氯化锶Ca(NH3)8Cl2。例如，US-6.387.336和WO-2006/012903中描述了用于保持气态氨的合适材料，可以参考US-6.387.336和WO-2006/012903用于合适的制备工艺的描述。
US-6.837.041中描述了气态氨的源的另一种可能形式。
此外，气态氨的源可以包括氨的加压储罐。
在任何情形下，除了气态氨，由气态氨的源7输送到喷射器10的液体还可以包含其它气体。这些另外的气体然后能够通过喷射器10与气态氨一起喷射到排气管路2中。这些另外的气体可以关于在SCR装置4中发生的化学反应是惰性的，或者可以是其它反应物或催化剂。
气态氨8的源7的这种实施方式的优势是：本发明提供了两个分离的还原剂源，这提高了系统在更宽范围的发动机和排气设备的运行条件下将处于合适条件的反应物输送到排气管路的能力。
从源7延伸到喷射器10的气体线路16将气态氨8运送到喷射器10，喷射器10能够将所述气态氨8喷射到排气管路2内。
根据本发明，喷射器10包括装配在排气管路2上的单个喷射器本体17。
如图2所示，在排气管路2中可以设置有单个喷射端口18，喷射器本体17插入到该单个喷射端口18中。
喷射器本体17设有：
至少一个用于液态前体6的第一入口21，液体路线13连接到所述第一入口21；
至少一个用于气态氨8的第二入口22，气体路线16连接到所述第二入口22；以及
用于向排气管路2内喷射还原剂的至少一个出口23。
第一入口和第二入口可以由用于气态氨和液态前体的一个或多个公用入口形成。另外，第一入口和第二入口可以是分离的，然后可能是在喷射器内具有用于气态氨和液态前体的至少部分分离的流动路径。
如图2所示，喷射器本体17可以包括用于将喷射器本体17附接到排气管路2的附接部分。附接部分101可以是外部径向延伸凸环101的形式。喷射器本体17可以包括与排气管路2密封接触的接触区域102，其中，所述接触区域确保了必要的气密性，以避免排气在喷射器本体17和排气管路2之间的界面处从排气管路2中溢出。接触区域102可以形成在附接部分101上或者可以是分离的。该接触区域102划分了喷射器本体17的内部部分103和外部部分104，该内部部分103被容纳在排气管路内并因此可以与排气接触，该外部部分104不暴露于排气。第一入口和第二入口21优选位于喷射器本体17的外部部分104上。所述至少一个出口23位于喷射器本体的内部部分103上。喷射器本体17可以包括被一起组装成刚性组件的若干个部分。
流动控制系统11被设置成用于适当地定量配送要引入到排气管路2中的一定量的氨，更广义地说，被设置成用于适当地定量配送并控制液态前体6和气态氨8的相应流动。
流动控制系统11典型地可以在液体路线13上和/或气体路线16上进一步包括以下部件(未示出)中的一个或若干个：泵、压力调节器、传感器、致动器、过滤器等。
流动控制系统11可以包括至少一个定量配送装置24，用于定量配送要喷射到排气管路2内的液态前体6和/或气态氨8。
有利地，流动控制系统11可进一步包括控制单元25，用于根据至少一个运行参数来控制定量配送装置24，所述运行参数例如是当前的发动机状态、测量或估算出的排气管路中的当前NOx的量、排气的温度、源5中的液态前体6的剩余量、和/或源7中的气态氨8的剩余量。控制单元25能够进一步控制流动控制系统11的其它部件以及加热器15。
应注意，图1中的系统1的图示是示意性的，不应被当成是限制性的。
例如，在一方面，可以构思出流动控制系统11的其它实施例。因此，尽管流动控制系统11被示出为完全处于喷射器10外部，但所述系统11的一部分可以被包括在喷射器10中，例如至少一个定量配送装置24。此外，尽管已图示了两个分离的定量配送装置24(一个在液体路线13上，另一个在气体路线16上)，但也可提供单个公用的定量配送装置24，或在液体路线13上或在气体路线16上的仅一个定量配送装置24。
另一方面，图示的喷射器10包括两个分离的入口21、22和单个出口23，但是可以设想其它实施方式。例如，喷射器本体17可以设有用于液态前体6和气态氨8的单个入口，液体路线13和气体路线16在喷射器10的上游被合并。参考图3至图6说明一些可能的实施方式。
在图3所示的实施例中，喷射器10包括用于液态前体6和气态氨8的一个公用出口23。结果，从第一入口21到出口23的液态前体6的流动路径和从第二入口22到出口23的气态氨8的流动路径在喷射器本体17内侧具有公共的下游部分。在该图示的实施例中，喷射器10设有单个第一入口21和分离的单个第二入口22，但是可以设想其它实施方式。也可以设置若干个公用的出口。
在本实施例中，例如出于与压力相关的原因，可能有必要通过清扫液体路线13直到位于喷射器10上游的点，以在喷射气态氨之前清空喷射器本体17。这例如可通过液体路线13的泵来实现。
在图4所示的实施例中，喷射器10包括彼此分离的一个第一入口21和一个第二入口22。此外，喷射器10还包括用于液态前体6的至少一个第一出口23a和用于气态氨8的至少一个第二出口23b，第一出口和第二出口是彼此分离的。因此，从第一入口21到第一出口23a的液态前体6的流动路径和从第二入口22到第二出口23b的气态氨8的流动路径在喷射器本体17内侧是分离的。换言之，第一入口仅流体连接到第一出口，从而形成仅用于液态前体的流动路径，并且第二入口仅流体连接到第二出口，从而形成仅用于气态氨的流动路线。
例如，该喷射器本体可以具有从第一入口21延伸到第一出口23a的大致居中的导管26，液态前体6可以在该导管26中流动。此外，气态氨8可以在形成于导管26与喷射器本体17的周壁之间的环形腔室内流动，并通过单个环形第二出口23b或若干个第二出口23b(例如沿着环布置的多个圆形出口)离开喷射器10。换言之，在本实施例中，第一出口和第二出口彼此同心地布置。优选地，用于气态氨的第二出口围绕用于液态前体的第一出口同心地布置。然而，第一出口和第二出口也可与此不同地布置，例如并排布置。
此外，第一出口和第二出口可以如本实施例中那样布置，以将它们各自的流体沿着同一方向引导到排气管路中。替代地，第一出口和第二出口的喷射方向可以不同。在第一出口和/或第二出口由若干个出口形成的情况下，这些相应的第一出口和第二出口中的每一个均可以布置成在若干个方向上喷射相应的流体。
图3和图4所示的喷射器10不具有任何内部的定量配送装置，因而是简单的喷嘴。
相反，喷射器10可以是受控制的喷射器，即，可以包括被容纳在喷射器本体17内的至少一个定量配送装置。所述定量配送装置可以包括受控制的阀，该阀能够允许朝向排气管路2的所有或一部分液态前体流和/或所有或一部分气态氨流，或者能够阻止所述流。该受控制的阀可以是比例型的或开/关型的阀。
图5中描绘的喷射器10与图3中描绘的喷射器相似且可包括其任意变型，但它还包括容纳在液态前体路线和气态氨路线的公共下游部分中的定量配送装置24。所述定量配送装置24可以包括针状物28，该针状物28被弹簧29向下游推动以关闭出口23。定量配送装置24可以是电磁控制的定量配送装置，例如借助于设置在喷射器本体17上的线圈30以及与线圈30成对向关系设置在针状物28上的磁铁或衔铁31。根据流动控制系统11的适当动作，针状物28可以向上游移动(尽管有弹簧29施加的作用力)，以打开出口23。因而，喷射器10能够定量配送该喷射器本体17中的液态前体6和气态氨8的总流量。分开地定量配送液态前体6和气态氨8需要位于喷射器10的外侧和上游的、另外的定量配送装置。替代地，该定量配送装置可以是气压控制或液压控制的。
图6中描绘的喷射器10与图4中描绘的喷射器类似或者是其任意变型，其中，它在喷射器本体内侧具有用于所述液态前体和用于气态氨的完全分离的流动路径，但它还包括被容纳在喷射器本体17内侧的定量配送装置24。这里，定量配送装置24布置在液态前体路径上，即，在导管26内。因此，它只能用来定量配送液态前体流，而不能用来定量配送气态氨流。替代地，定量配送装置24能够布置在气态氨路径上，以定量配送气态氨流，而不是液态前体流。定量配送装置24可以与参考图5描述的定量配送装置类似：它可以包括被弹簧29向下游推动以关闭出口23的针状物28以及用于使针状物28向上游移动以打开出口23的线圈30和磁铁或衔铁31。
图5或图6的实施例的另外变型可以在具有若干个出口的流动路径中包括定量配送装置。
在另外的变型中，喷射器本体能够包括在喷射器本体内侧的用于液态前体和用于气态氨的、完全分离的流动路径，
在喷射器本体中具有定量配送装置可以使其更容易精确地控制实际喷射到排气管路中的相应流体的量。
图7至图9示出了根据本发明的系统1的若干实施例。
根据图7描绘的第一个实施例，流动控制系统11包括布置在液体路线13上的一个第一定量配送装置24a和布置在气体路线16上的一个第二定量配送装置24b，第一定量配送装置24a和第二定量配送装置24b是彼此分离的。在实践中，每个定量配送装置24a和24b均可以包括双通阀，该双通阀能够将所有或一部分相应的流朝着喷射器10引导或者能够阻止所述流。喷射器10可以是简单的喷嘴或者是受控的喷射器，以便提供对所述流的进一步控制。液态前体和气态氨能够经由同一入口被一起引入喷射器10中，或者经由入口21、22被分开地引入喷射器10中。此外，喷射器10内的液态前体路径和气态氨路径能够是完全分离的或者具有至少一个公共部分。
此实施例是有利的，因为它在每个源5、7配备有自己的流动控制设备的情况下为系统1提供了最大的灵活性。此外，能够在更有利的区域(例如进一步远离排气管路2的热的且易受振动的环境)中安装流动控制系统11的一些部件，特别是一些易碎部件，例如电部件或电子部件。
根据图8所描绘的第二个实施例，液体路线13和气体路线16在喷射器10的上游合并，它因此可以具有用于气态氨和液态前体二者的公用入口。公用的定量配送装置24c可以布置在这些路线13、16之间的连接点处，以让适当的还原剂或两种反应物的适当混合物朝着喷射器10流动。定量配送装置24c可以包括三通阀，但该实施方式不是限制性的。流动系统11的另外的部件也可设置在相应的路线13、16上。在本实施例中，喷射器10优选是受控的喷射器10。
本实施例是有利的，原因在于它在一定程度上可以是相对便宜的，因为可以仅提供单个定量配送装置24c。
根据图9所描绘第三个实施例，系统1还可以包括空气管路35，用于朝着喷射器本体17的入口运送压缩空气36，以便辅助所述液态前体6的喷射。该喷射器本体可以包括专用的空气入口。
在实践中，空气管路35能够在喷射器10的上游流体地连接到气体路线16。阀37可以布置在空气管路35和气体路线16的连接点处，以将气态氨8或空气36朝着喷射器10引导。空气36可以来自车辆的空气源或可以由外部源(例如机械或电动空气泵)产生。
具有另外的空气管路35的图9的实施例优选与如下的喷射器一起实施：该喷射器包括在喷射器本体内侧的分别用于液态前体和用于气态氨的、完全分离的流动路径，例如图4或图6所示的喷射器中的一个或它们的任一种变型。
取决于阀37的位置，系统1能够在至少两种不同模式下运行：
在系统1的第一个运行模式中，气态氨8能够通过气体路线16和在喷射器本体17内侧的气体路径喷射到排气管路2内；
在系统1的第二个运行模式中，液态前体6和空气36都被引入喷射器10中以喷射到排气管路2中。空气36提高了液态前体喷雾的质量，从而提高了系统效率。在喷射器10内，空气36能够沿着所述气态氨路径流动。
当然，该系统及上述其它系统也能够以同时喷射液态前体和氨气的方式运行。
如图10所示，该系统还可以根据半集成实施例来布置。
例如，用于存储液态前体6的储罐12和用于存储气态氨的容器14可以并置在同一个供应单元38中。替代地，用于存储气态氨的容器14可以位于用于存储液态前体6的储罐12内。此外或替代地，流动控制系统11可以完全容纳在控制箱39中，即，收容该流动控制系统11的所有部件的箱。
就实施的紧凑性和轻便性而言，该半集成实施例是有利的。
本发明当然不限于上文作为实例描述的实施例，而是涵盖了所述手段的所有技术等效和替代以及它们的组合。

Claims (23)

1.一种装配在机动车辆上用于向车辆发动机(3)的排气管路(2)中喷射反应物的系统，其中，所述系统(1)包括：
-氨的液态前体(6)的源(5)；
-气态氨(8)的源(7)；
-喷射组件，所述喷射组件被设计成装配在所述排气管路(2)上并将液态前体(6)和/或气态氨(8)喷射到所述排气管路(2)内，所述喷射组件包括装配在所述排气管路(2)上的单个喷射器本体(17)，所述喷射器本体(17)具有用于所述液态前体(6)的第一入口(21)、用于所述气态氨(8)的第二入口(22)、以及用于向所述排气管路(2)内喷射的至少一个出口(23)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述喷射器本体(17)包括用于所述液态前体(6)和所述气态氨(8)的一个或若干个公用出口(23)，在所述喷射器本体(17)内的所述液态前体(6)的流动路径和所述气态氨(8)的流动路径具有至少一个公用的下游部分。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一入口(21)和所述第二入口(22)是彼此分离的，并且所述喷射器本体(17)包括至少一个用于所述液态前体(6)的第一出口(23a)和至少一个用于所述气态氨(8)的第二出口(23b)，所述第一出口(23a)与所述第二出口(23b)彼此分离，在所述喷射器本体(17)内的所述液态前体(6)的流动路径和所述气态氨(8)的流动路径是分离的。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括流动控制系统(11)，用于控制将由所述喷射组件喷射的液态前体(6)和/或气态氨(8)的流动。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述流动控制系统(11)包括至少一个定量配送装置(24)，用于定量配送要喷射到所述排气管路(2)内的所述液态前体(6)和/或所述气态氨(8)。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，一个定量配送装置(24)被容纳在所述喷射器本体(17)内。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的系统，其特征在于，一个定量配送装置(24)位于所述喷射器本体(17)的外侧和上游。
8.根据权利要求5至7中的任一项所述的系统，其特征在于，所述流动控制系统(11)包括布置在从氨的所述液态前体(6)的所述源(5)延伸到所述喷射器本体(17)的液体路线(13)上的一个第一定量配送装置(24a)。
9.根据权利要求5至8中的任一项所述的系统，其特征在于，所述流动控制系统(11)包括布置在从气态氨(8)的所述源(7)延伸到所述喷射器本体(17)的气体路线(16)上的一个第二定量配送装置(24b)。
10.根据权利要求8和9所述的系统，其特征在于，所述第一定量配送装置(24a)和所述第二定量配送设备(24b)是分离的。
11.根据权利要求8和9所述的系统，其特征在于，所述第一定量配送装置和所述第二定量配送装置是同一个装置(24、24c)并且布置在所述液体路线(13)和所述气体路线(16)的公用部分中。
12.根据权利要求5至11中的任一项所述的系统，其特征在于，所述定量配送装置(24)包括受控制的阀，所述受控制的阀能够允许朝向所述喷射器本体出口(23)的所有或一部分液态前体流和/或所有或一部分气态氨流，或能够阻止所述流。
13.根据权利要求5至11中的任一项所述的系统，其特征在于，所述流动控制系统(11)包括用于根据至少一个运行参数来控制所述定量配送装置的控制单元(25)。
14.根据权利要求1至12中的任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括空气管路(35)，用于朝向所述喷射器本体(17)的入口(21、22)运送空气(36)，以便辅助所述液态前体(6)的喷射。
15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述空气管路(35)流体连接到从气态氨(8)的所述源(7)延伸到所述喷射器本体(17)的气体路线(16)。
16.根据权利要求1至15中的任一项所述的系统，其特征在于，所述喷射组件被设计成装配在所述排气管路(2)上，以便能够在选择性催化还原装置(4)上游将液态前体(6)和/或气态氨(8)喷射到所述排气管路(2)内，因此所述系统(1)允许对所述排气管路(2)内流动的排气中含有的氮氧化物进行处理。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，气态氨(8)的所述源(7)包括具有容器(14)的单元，所述容器(14)容纳有材料(9)，所述材料(9)能够根据运行条件来保持气态氨(8)以便储存所述气态氨(8)，并能够释放所保持的气态氨(8)。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，容纳在所述单元中的所述材料(9)能够通过化学络合物的吸收和/或吸附和/或形成来保持气态氨(8)。
19.根据权利要求17或18所述的系统，其特征在于，容纳在所述单元中的所述材料(9)能够在高于阈值温度时释放所保持的气态氨(8)，并且所述单元还包括加热器(15)，所述加热器(15)能够将所述材料(9)加热到高于所述阈值温度。
20.根据权利要求1至19中的任一项所述的系统，其特征在于，氨的所述液态前体(6)包括尿素的水溶液。
21.根据权利要求1至20中的任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于储存所述液态前体(6)的储罐(12)和用于储存气态氨(8)的容器(14)，所述储罐(12)和所述容器(14)被并置在同一个供应单元(38)中。
22.根据权利要求4至21中的任一项所述的系统，其特征在于，所述流动控制系统(11)完全容纳在控制箱(39)中。
23.一种机动车辆，所述机动车辆配备有根据权利要求1至22中的任一项所述的系统(1)。
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