DE112011103943T5

DE112011103943T5 - Integriertes SCR-Speichergerät für Reduktionsmittel

Info

Publication number: DE112011103943T5
Application number: DE112011103943T
Authority: DE
Inventors: Qingjun Hao
Original assignee: Suzhou Powergreen Emission Solution System Co Ltd
Current assignee: Suzhou Powergreen Emission Solution System Co Ltd
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2013-11-07
Anticipated expiration: 2031-05-17
Also published as: DE112011103943B4; US20140061333A1; CN103201473B; WO2012155292A1; CN103201473A

Abstract

Die Erfindung offenbart ein integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel. Das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel umfasst einen Lagerbehälter der Flüssigkeit und eine Dosier- und Einspritzeinheit, der Lagerbehälter der Flüssigkeit ist zur Speicherung des Reduktionsmittels verwendet, die Dosier- und Einspritzeinheit ist mit dem Lagerbehälter der Flüssigkeit integriert, die Dosier- und Einspritzeinheit umfasst wenigstens einen Pumpenkörper, und eine Membranpumpe, einen Filter, ein Dosierventil und eine Steuereinheit, die alle auf dem Pumpenkörper angeordnet sind, und die Dosiervor- und Einspritzeinheit ist integral auf dem Lagerbehälter der Flüssigkeit angeordnet, um das Reduktionsmittel unter der Steuerung der Steuereinheit einzuspritzen, dadurch werden die Verwendung von Saugrohren, Rückflußrohren und Erwärmungsrohren und die Verwendung von relevanten Rohrverbindungen sind vermieden vermieden, und das Leckagerisiko des Reduktionsmittels wird gesenkt. Unterdessen hat die Dosier- und Einspritzvorrichtung eine kompakte Struktur, die Wirkung der Stabilisierung des Druck ist gut, und die Kontrolle der Einspritzung des Reduktionsmittels ist genau.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Lagerungs- und Einspritzsteuervorrichtung für Reduktionsmittel in einem Behandlungs- und Reinigungssystem vom Dieselabgas, insbesondere ein SCR Speichergerät für Reduktionsmittel im integrierten SCR (selektiv katalytische Reaktion).
Stand der Technik
Mit der höheren gesellschaftlichen Anforderung an Umweltschutz bemüht sich unser Land mehr und mehr um den Umweltschutz, und geeignete Politiken in Bezug auf Fahrzeug-Emission wurden von den zuständigen nationalen Behörden erstellt, und vor allem, die Einführung von ”National-Standard IV” führt zur strengeren Kontrolle für Fahrzeug-Emission, was bedeutet, dass die Norm erst erfüllt werden kann, wenn der Schadstoff weiterhin um 30%–50% auf der Grundlage vom ”National-Standard III” reduziert wird, und ”National Standard IV” werden landesweit im Jahr 2012 in Übereinstimmung mit der üblichen Verfahren der Standard-Implementierung in Kraft treten.
Jetzt ist es bestätigt, dass die Technologie der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) dominierend in Technologien der Nachbehandlung der Fahrzeugemission ist, wobei ein Reduktionsmittel (bezeichnet als ”Ad-Blue” in diesem Bereich) quantitativ in ein Abgasrohr durch Zerstäubung eingespritzt wird und das primäre schädliche Gas NOX im Abgas durch einen SCR-Katalysator in den Stickstoff und das Wasser umgewandelt ist, die dann entladen werden, damit der Zweck der Abgasreinigung erreicht ist, und das ist auch die häufigste technische Lösung für das Erreichen vom ”National-Standard IV”.
Ein SCR-System umfasst im Allgemeinen einen Harnstoff-Behälter, eine Dosier- und Einspritzeinheit und eine Düse und diegleiche, aber im Stand der Technik sind die obenerwähnten modularen Einheiten unabhängig voneinander, ebenso wie in der chinesischen Patentanmeldung CN 101240729 A mit dem Namen der Dieselfahrzeug-Emission und Harnstoffbehälter-Reaktor offenbart wird, und die Verbindung zwischen dem Harnstoff-Behälter, der Dosier- und Einspritzpumpe und anderen Geräten ist mit Hilfe von Rohren und Rohrverbindungen realisiert. Das führt zu folgenden Mängeln:

1. Gegenseitige Unabhängigkeit der Einheiten und eine Vielzahl von Rohren (einschließlich Rohre zum Ansaugen, Rückfluß und dergleichen) führen zu großen Schwierigkeiten bei der Anordnung, und Rohrverbindungen kann wahrscheinlich verunreinigt sein, das führt zu schwierigem Schutz und verborgenem Risiko von Leckagen.
2. Es gibt eine hohe Möglichkeit der Vereisung des Reduktionsmittels in verschiedenen Rohren in einer Umgebung mit einer relativ niedrigen Temperatur, und die Eisschmelz ist schwierig.
3. Die Kosten des Systems sind hoch und ein großer Raum ist für die Anordnung der Einheiten erforderlich.
4. Während der praktischen Montage auf Fahrzeug ist die Passungswirkung in der Anordnung schlecht, weil die Einheiten unabhängig voneinander und von verschiedenen Herstellern angeboten sind, und die Rohrverbindung wird durchgeführt, nachdem alle Einheiten ordnungsgemäß montiert waren, das führt zu großen Schwierigkeiten bei der Montage und hoher Möglichkeit der Verschmutzung.

Inhalt der Erfindung
Es ist der Zweck der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel mit hohem Integrationsgrad, kompakter Struktur, guter Leichtigkeit in Eisschmelze und großer Bequemlichkeit für Wartung anzubieten.
Um den obenerwähnten Zweck zu erfüllen, wird die folgende technische Lösung in der Erfindung dargestellt: Das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel umfasst einen Lagerbehälter der Flüssigkeit und eine Dosier- und Einspritzeinheit, der Lagerbehälter der Flüssigkeit ist zur Speicherung des Reduktionsmittels verwendet, und die Dosier- und Einspritzeinheit ist mit dem Lagerbehälter der Flüssigkeit integriert.
Vorzugsweise, dass das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel ferner eine Übergangsplatte umfasst, und wobei die Dosier- und Einspritzeinheit durch die Übergangsplatte mit dem Lagerbehälter der Flüssigkeit integriert ist.
Dass das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel eine Wasser-Heizeinheit zum Erwärmen des Lagerbehälters der Flüssigkeit und der Dosier- und Einspritzeinheit umfasst.
Dass das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel ferner einen Deckelkörper, einen Pumpenkörper, eine Membranpumpe, einen Filter und ein Dosierventil umfasst, und wobei der Abdeckkörper am Pumpenkörper angeschnallt ist, und wobei ein geschlossener Raum zwischen dem Deckelkörper und dem Pumpenkörper gebildet ist, und wobei die Membranpumpe mindestens in dem geschlossenen Raum angeordnet ist.
Dass das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel ferner eine Übergangsplatte umfasst, und wobei die Dosier- und Einspritzeinheit durch die Übergangsplatte mit dem Lagerbehälter der Flüssigkeit integriert ist.
Dass die Dosier- und Einspritzeinheit eine Wasser-Heizeinheit umfasst, und wobei die Wasser-Heizeinheit sich nach unten in den Lagerbehälter der Flüssigkeit von der Übergangsplatte erweitert und zum Erwärmen des Lagerbehälters der Flüssigkeit und der Dosier- und Einspritzeinheit verwendet ist.
Dass die Wasser-Heizeinheit eine Wasserzuleitung, eine Wasserauslaßleitung und eine Wasserzirkulationsleitung umfasst, die in der Dosier- und Einspritzeinheit angeordnet sind, und wobei die Rohrleitungen miteinander verbunden sind, und wobei die Wasserzuleitung und die Wasserauslaßleitung sich in den Lagerbehälter der Flüssigkeit erweitern.
Dass die Wasser-Heizeinheit ferner eine Wasserzulaufverbindung und eine Wasserablaufverbindung umfasst, und wobei die Wasserzulaufverbindung und die Wasserablaufverbindung auf der Dosier- und Einspritzeinheit angeordnet sind, und wobei die Wasserzulaufverbindung, die Wasserzuleitung, die Wasserauslaßleitung, die Wasserzirkulationsleitung und die Wasserablaufverbindung miteinander verbunden sind.
Dass das integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel ferner eine Sensorkomponente umfasst, die im Lagerbehälter der Flüssigkeit angeordnet ist, und wobei die Sensorkomponente einen Füllstandssensor und einen ersten Temperatursensor umfasst.
Dass eine wärmeisolierende Hülse ferner auf der Wasserzuleitung angeordnet ist.
Dass ein mehrteiliges Flüssigkeitsströmungsrohr zur Zirkulation des Reduktionsmittels in dem Pumpenkörper angeordnet ist.
Dass die Dosier- und Einspritzeinheit ferner einen ersten Drucksensor und einen zweiten Drucksensor an beiden Enden des Dosierventils umfasst.
Dass die Dosier- und Einspritzeinheit ferner eine Steuereinheit umfasst, und wobei die Steuereinheit elektrisch mit der Membranpumpe und dem Dosierventil verbunden ist, um die Einspritzung des Reduktionsmittels zu steuern.
Dass das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel ferner einen zweiten Temperatursensor umfasst, der in dem Pumpenkörper angeordnet ist.
Im Vergleich mit dem Stand der Technik hat das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung die Vorteile:

1) überlegene Bauentwurfszeichnung und hoher Integrationsgrad;
2) Verwendung von Saugrohren, Rückflußrohren und Erwärmungsrohren und Verwendung von relevanten Rohrverbindungen sind vermieden, und das Leckagerisiko des Reduktionsmittels wird gesenkt;
3) erhitztes Motor-Kühlwasser geht direkt durch die Dosierpumpe und den Lagerbehälter der Flüssigkeit durch, das vermeidet die Verwendung einer Wasser-Heizevorrichtung oder einer elektrischen Heizvorrichtung zum unabhängigen Erwärmen der Dosierpumpe;
4) eine wärmeisolierende Hülse ist auf dem oberen Abschnitt der Wasserzuleitung gewickelt, um das Reduktionsmittel an der Unterseite zuerst zu erwärmen, die eine gute Heizwirkung bringt und bei der rechtzeitigen Eisschmelze und dem Ansaugen des Reduktionsmittels hilft.
5) die Dosierpumpe und der Harnstoff-Behälter sind strukturell integriert sind, so dass der besetzte Raum Wein ist und die Kosten relativ niedrig sind, mittlerweile sind bequeme Demontage und Montage sowie hervorragender Passungseffekt aufgrund der modularen Anordnung erreicht.
6) ein Filtrationshohlraum und ein Hohlraum für Druckstabilisierung sind integriert ausgebildet, das bringt kompakte Struktur und guten Effekt der Druckstabilisierung und trägt zur Steuerung des Dosierventils bei;
7) ein Zyklon-Mischhohlraum wird verwendet, um den Zweck des geringen Druckverlustes, des guten Rühren und der guten Zerstäubung sowie der niedrigen Möglichkeit der Kristallisationsverstopfung zu erreichen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Stereogramm des integrierten SCR Speichergerätes für Reduktionsmittel von der Erfindung;
2 ist ein auseinander gezogenes Stereogramm von 1;
3 ist ein Anschlussplan des integrierten SCR Speichergerätes für Reduktionsmittel von der Erfindung;
4 ist ein auseinander gezogenes Stereogramm des Filters in 3;
5 ist eine partielle Schnittansicht der Verbindung zwischen dem Filter, der Dosierpumpe und der Misch-Hohlraum in der Erfindung;
6 ist eine Schnittansicht in der CC-Richtung von der 5;
7 ist eine Unteransicht des Pumpenkörpers im integrierten SCR Speichergerät für Reduktionsmittel von der Erfindung;
8 ist eine Draufsicht des Pumpenkörpers im integrierten SCR Speichergerät für Reduktionsmittel von der Erfindung;
9 ist ein Stereogramm der Übergangsplatte in der Erfindung.
10 ist ein Anschlussplan der Ausführungsform 2 des integrierten SCR Speichergerätes für Reduktionsmittel von der Erfindung; und

11 ist ein Anschlussplan der Ausführungsform 3 des integrierten SCR Speichergerätes für Reduktionsmittel von der Erfindung; Die Bezugszeichen der Bauteile in Figur

Dosier- und Einspritzeinheit	1	einen Deckelkörper	11	einen Pumpenkörper	12
der unteren Oberfläche des Pumpenkörpers	121	eine Membranpumpe	13	einen ersten Drucksensor	14
einen zweiten Druck sensor	15	ein Flüssigkeitsströmungsrohr	16	eine Steuereinheit	17
ringförmige Nut	161	Flüssigkeitsablaufverbindung	18	Sensorkomponente	19
Lagerbehälter der Flüssigkeit	2	Übergangsplatte	3
das Saugrohr	31	den Filter	4	Filterhohlraumhülle	41
Endkappe	42	ein Filterkern	43	ein Flüssigkeitseinlass	44
ein Flüssigkeitsauslass	45	Dosierventil	5	Misch-Hohlraums	6
ein Luftdrosselöffnung	61	einem Rückschlagventil	71	das mit einem Membranventil	72
erste elektromagnetische Ventil	73	drittes elektromagnetisches Ventil	74	über ein Durchgangsloch	75
Düse	76	Abgasrohr	77	Entlüftungsleitung	79
Wasser-Heizeinheit	8	Wasserzulaufverbindung	81	Wasserzuleitung	82
der Wasserauslaßleitung	83	Wasserablaufverbindung	84	mehrteilige Wasserzirkulationsleitung	85
ersten Strömungskanal	86	Wärmetauscher	87	wärmeisolierende Hülse	88
Druckluft-Einheit	9	Luftquelle	91	zweite Elektromagnetventil	92
ein Reduzierventil	93	ein zweiter Temperatursensor	94	Grobfilterungsvorrichtung	32

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Die technische Lösung in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen der Erfindung deutlich und vollständig beschrieben.
Wie in 1 und 2 dargestellt, das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel der Erfindung umfasst einen Lagerbehälter der Flüssigkeit 2 und eine Dosier- und Einspritzeinheit 1, die Dosier- und Einspritzeinheit 1 ist durch eine Übergangsplatte 3 mit dem Lagerbehälter der Flüssigkeit 2 integriert, und die Dosier- und Einspritzeinheit umfasst einen Deckelkörper 11, einen Pumpenkörper 12, eine Membranpumpe 13, einen Filter 4, ein Dosierventil 5, einen Misch-Hohlraum 6, einen ersten Drucksensor 14, einen zweiten Drucksensor 15, ein Flüssigkeitsströmungsrohr 16 am Pumpenkörper und eine Steuereinheit 17.
Wie in 3 dargestellt, der Deckelkörper 11 ist am Pumpenkörper 12 angeschnallt, und ein geschlossener Raum ist zwischen dem Deckelkörper 11 und dem Pumpenkörper 12 gebildet. Die Membranpumpe 13, das Dosierventil 5, der Misch-Hohlraum 6, der erste Drucksensor 14 und der zweite Drucksensor 15 sind alle im geschlossenen Raum angeordnet, der zwischen dem Deckelkörper 11 und dem Pumpenkörper 12 gebildet ist. Und der Filter 4 ist auf dem Pumpenkörper 12 an der Außenseite des Deckelkörpers 11 zur Erleichterung der Reinigung und Wartung angeordnet; die Membranpumpe 13 wird zum Ansaugen des Reduktionsmittels aus dem Lagerbehälter der Flüssigkeit 2 zum Flüssigkeitsströmungsrohr 16 des Pumpenkörpers verwendet, um eine Kraftquelle zum Transport des Reduktionsmittels zu bieten.
Wie in 4 bis 6 dargestellt, in der Dosier- und Einspritzeinheit ist der Filter 4 fest an dem Pumpenkörper 12 angeordnet und zur Filterung und zur Hemmung der Druckschwankung verwendet, der Filter 4 umfasst eine Filterhohlraumhülle 41, eine Endkappe 42 und ein Filterkern 43 sind in der Filterhohlraumhülle und Endkappe angeordnet, wobei die Filterhohlraumhülle 41 integriert an dem Pumpenkörper 12 gebildet ist, die Endkappe 42 ist in der Weise der Dichtung an einem Ende der Filterhohlraumhülle 41 angeordnet, ein Flüssigkeitseinlass 44 und ein Flüssigkeitsauslass 45 sind auf der Filterhohlraumhülle 41 angeordnet, und der Flüssigkeitsauslaß 45 ist mit dem Flüssigkeitseinlaß des Dosierventils 5 über das Flüssigkeitsströmungsrohr 16 verbunden, das im Pumpenkörper angeordnet ist. Wie in 4 dargestellt, der Flüssigkeitseinlass 44 des Filters 4 ist in einer Richtung tangential zu der inneren Wand der Filterhohlraumhülle 41 des Filters angeordnet, und eine solche tangentiale Anordnung vom Flüssigkeitseinlass ist vorgesehen, um Schäden des Filterkerns zu vermeiden, die Schäden sind durch die Tatsache verursacht, dass aufgrund der vertikalen Anordnung des Flüssigkeitseinlasses und der Filterhohlraumhülle 41 der Filterkern direkt durch das Reduktionsmittel unter übermäßigem Druck zu beeinflusst wird; und das Reduktionsmittel tritt in einen Flüssigkeitsspeicher-Hohlraum abweichend von der Richtung der Kernwelle ein und strömt dann in einer Wandanhaft-Weise, um ein Kissen zu bilden, dadurch wird die offensichtliche Druckschwankung verhindert, die durch Flüssigkeitsstörung beim vertikalen Eingang des Reduktionsmittels erzeugt ist, und es spielt auch eine Rolle der Druckstabilisierung.
Wie in 5 und 7 dargestellt, ein für Harnstoff bestimmtes hochpräzises Dosierventil ist als Dosierventil 5 in dieser Ausführungsform verwendet und dient zur Dosierungseinspritzung des Reduktionsmittels. Ein Ende des Dosierventils 5 ist mit dem Filter 4 über ein Durchgangsloch 75 und das Flüssigkeitsströmungsrohr 16 in dem Pumpenkörper verbunden, während das andere Ende davon mit dem Mischhohlraum 6 verbunden ist, der seriell an die stromabwärtige Seite des Dosierventils 5 angeschlossen ist und hauptsächlich die Funktion der Misch-Zerstäubung von Luft und Flüssigkeit hat, um eine homogene Suspension zu bilden und den Reinigungseffekt zu optimieren.
In dieser Ausführungsform erstreckt sich eine Einspritzöffnung an einem Ende des Dosierventils 5 in den Mischhohlraum 6, ein Luftdrosselöffnung 61 ist auf der inneren Wand des Mischhohlraums 6 angeordnet, das andere Ende der Luftdrosselöffnung ist mit einer Luftquelle verbunden, die Luft Drosselöffnung 61 ist tangential zu der inneren Wand des Mischhohlraums 6 und bietet einen Einlass der Druckluftquelle für die Mischung der Luft-Flüssigkeits im Mischhohlraum 6 an, und im Verfahren der Einspritzung des Reduktionsmittels durch das Dosierventil 5 tritt ein Luftstrom von hoher Hochgeschwindigkeit tangential in den Mischhohlraum 6 über die Luftdrosselöffnung 61 ein.
Basierend auf dem Prinzip des Zyklonabscheiders, wenn ein tangentialer Luftstrom in den Mischhohlraum 6 eintritt, sind ein nach außen drehender Luftstrom und ein nach innen drehender Luftstrom im Hohlraum gebildet, der nach außen drehende dreht sich in einer Weise der Hohlraumwand-Anhaftung und ist eingeblasen in eine Richtung weg von dem Flüssigkeitsauslaß, d. h. in eine Richtung gegen das Dosierventil 5, der nach innen drehende Luftstrom, der sich in einer entgegengesetzten Richtung zu nach außen drehendem Luftstrom dreht, ist gebildet, wenn der tangentiale Luftstrom die Oberseite des Mischhohlraums 6 erreicht, zur gleichen Zeit, wenn die Luftströme an der Einspritzöffnung des Dosierventils 5 konvergiert sind, ist das eingespritzte Reduktionsmittel durch den nach innen drehenden Luftstrom unter der Einwirkung des Einspritzdrucks von dem Dosierventil vollständiggerührt, und wird dann nach unten geblasen und durch den Flüssigkeitsablaufverbindung herausgespritzt, das wässrige Harnstofflösung kann in homogene Suspension aufgrund der Rührwirkung im Mischhohlraum 6 gebildet werden, dadurch wird die Kristallisationgefahr reduziert und ein homogener Spray ist bei einer Zerstäubungsdüsestromabwärts von dem Flüssigkeitsauslass gebildet, um den Effekt der selektiven katalytischen Reaktion zu verbessern.
Ein Ende des Mischhohlraums 6, das weit weg vom Dosierventil 5 ist, ist mit der Flüssigkeitsablaufverbindung 18 an der Seitenwand des Pumpenkörpers über die Flüssigkeitsströmungsrohr 16 in dem Pumpenkörper verbunden, und die Flüssigkeitsablaufverbindung 18 ist mit einem Abgasrohr 77 über eine Einspritzleitung und eine Düse 76 verbunden. Bevorzugt ist die Position Flüssigkeitsablaufverbindung 18 niedriger als die des Dosierventils 5, ein Spitzwinkel ist zwischen der Achse des Mischhohlraums 6 und der horizontalen Richtung gebildet, das heißt, der Mischhohlraum ist 6 schräg angeordnet, bevorzugt ist eine 20-Grad-Winkel zwischen den Mischhohlraum 6 und der horizontalen Richtung gebildet, auf diese Weise kommt es nach dem Einspritzvorgang vor, dass das Reduktionsmittel nicht zum Absperren der Einspritzöffnung des Dosierventils rückfließt, stattdessen fließt es nach unten (d. h. die Richtung der Flüssigkeitsablaufverbindung) unter der Wirkung der Schwerkraft, auch wenn Reduktionsmittel im Mischhohlraum übrigbleibt.
Wie in 7 und 8 dargestellt, das Flüssigkeitsströmungsrohr 16 besteht aus mehreren Abschnitten von Rohren, die an der Innenseite des Pumpenkörpers 12 und in dem Raum zwischen der unteren Oberfläche 121 des Pumpenkörpers und der Übergangsplatte in einer durchdringenden Weise angeordnet sind, die Membranpumpe 13, der Filter 4 und das Dosierventil 5 sind sequentiell miteinander über das Flüssigkeitsströmungsrohr 16 im Pumpenkörper verbunden, ein Ende des Flüssigkeitsströmungsrohrs 16 ist mit einem Saugrohr verbunden, das sich nach unten von der unteren Seite der Übergangsplatte 3 erweitert und dann nacheinander mit der Membranpumpe 13 und einem Rückschlagventil 71 am Pumpenkörper 12 verbunden ist, um das Flüssigkeitsströmungsrohr in zwei Strömungskanäle zu unterteilen, einer der Strömungskanäle ist mit dem Flüssigkeitseinlaß 44 des Filters 4 über das Durchgangsloch 75, das durch den Pumpenkörper in der Zeichnung durchdringt, und über eine ringförmige Nut 161 verbunden, so dass das einzuspritzende Reduktionsmittel in den Filter 4 gefördert und dann filtriert ist, und am Ende in das Dosierventil 5 gefördert; der andere Strömungskanal bildet einen Flüssigkeitsrücklaufrohr, das mit einem Membranventil 72 und dem Lagerbehälter der Flüssigkeit verbunden ist, wie in 10 dargestellt, und der Boden des Saugrohrs 31 ist mit einer Grobfilterungsvorrichtung 32 verbunden, um ein Verstopfen im Einspritzsystem zu verhindern, das durch den Eingang der Verunreinigungen ins Reduktionsmittel verursacht wird.
Wie in 2, 3, 7 und 9 dargestellt, das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel der Erfindung umfasst ferner eine Wasser-Heizeinheit 8, die Wasser-Heizeinheit 8 verwendet erhitztes Motorkühlwasser in einer Recycling-Weise, so dass das Reduktionsmittel in der Dosier- und Einspritzeinheit und im Lagerbehälter der Flüssigkeit in der kalten Jahreszeit erwärmt werden kann, gleichzeitig fließt das erhitzte Motorkühlwasser zirkular innerhalb der Wasserzirkulationsleitung, um den Pumpenkörper 12 zu erwärmen.
Die Wasser-Heizeinheit 8 umfasst eine Wasserzulaufverbindung 81, eine Wasserzuleitung 82, eine Wasserauslaß Zeitung 83, einen Wasserablaufverbindung 84 und eine mehrteilige Wasserzirkulationsleitung 85. Die Wasserzirkulationsleitung 85 umfasst einen ersten Strömungskanal 851 und einen zweiten Strömungskanal 852, die beides im Pumpenkörper 12 angeordnet sind, und ein dritter Strömungskanal 853 ist zwischen der unteren Oberfläche 121 des Pumpenkörpers 12 und der Übergangsplatte 3 gebildetet, der erste Strömungskanal 851 und der zweite Strömungskanal 852 sind jeweils mit der gemeinsamen Wasserzulaufverbindung 81 und Wasserablaufverbindung 84 verbunden, die an der Seitenwand des Pumpenkörpers angeordnet sind.
Die Wasserzuleitung 82 und dem Wasserauslaßleitung 83 sind dadurch geformt, dass sie sich nach unten von der unteren Seite der Übergangsplatte 3 erweitern, die oberen Enden der beiden sind jeweils mit dem dritten Strömungskanal 853 der Wasserzirkulationsleitung 85 verbunden, und die Böden der beiden sind durch einen Wärmetauscher 87 miteinander verbunden, und die Wasserzulaufverbindung 81, die Wasserzuleitung 82, die Wasserauslaß Zeitung 83 und die Wasserablaufverbindung 84 sind nacheinander durch die Wasserzirkulationsleitung 85 miteinander verbunden, um eine gute Heizung des Reduktionsmittels im Pumpenkörper 12 und Lagerbehälter der Flüssigkeit 2 zu verleihen.
Bevorzugt hat der Wärmetauscher 87, der am Boden des Lagerbehälters der Flüssigkeit an der Kreuzung der Wasserzuleitung 82 und der Wasserauslaßleitung 83 geformt ist, eine spiralförmige Struktur, um die Heizfläche zu erhöhen. Eine wärmeisolierende Hülse 88 ist auf der äußeren Oberfläche des oberen Teils der Wasserzuleitung 82 gewickelt, und die wärmeisolierende Hülse 88 ist angeordnet, um den Verlust von übermäßiger Wärme zu vermeiden, wenn das erwärmte Kühlwasser durch den oberen Teil der Wasserzuleitung fließt, dadurch wird das Eis im Boden eines Harnstoff-Behälters zuerst zum Ansaugen geschmolzen.
Besonders bevorzugt weist die Dosier- und Einspritzvorrichtung der Erfindung ferner eine Entlüftungsleitung 79 auf, und die Entlüftungsleitung 79, das Saugrohr 31 und die Wasserzuleitung 82 sind alle in der wärmeisolierenden Hülse 88 gewickelt.
Wie in 3 dargestellt, ein erstes elektromagnetisches Ventil 73 ist ferner an der Rohrleitung der Wasserzuleitung in der Wasser-Heizeinheit 8 angeordnet, das erste elektromagnetische Ventil 73 ist elektrisch an die Steuereinheit 17 angeschlossen, und die Steuereinheit 17 steuert das erwärmte Kühlwasser, um zyklisches Heizen und Schmelzen des Eises durch Steuern des ersten elektromagnetischen Ventils 73 durchzuführen.
Die Steuereinheit 17 ist elektrisch mit der Membranpumpe 13 verbunden, das Dosierventil 5 und der erste Drucksensor 14 und der zweite Drucksensor 15 sind an den beiden Enden des Dosierventils 5 und Misch-Hohlraums 6 montiert, wobei der erste Druck Sensor 14 an dem stromaufwärtigen Ende des Dosierventils 5 angeordnet ist und der zweite Drucksensor 15 an dem stromabwärtigen Ende des Dosierventils 5 angeordnet ist, und nach der festgelegten Einspritzmenge, die von der Steuereinheit empfangen ist, und einer Druckdifferenz zwischen den beiden Enden des Dosierventils berechnen der erste Drucksensor 14 und der zweite Drucksensor 15 das Tastverhältnis des Startimpulses des Dosierventils 5, um den Zweck der genauen Dosierung zu erreichen.
Die Dosier- und Einspritzvorrichtung in dieser Ausführungsform weist ferner eine Druckluft-Einheit 9 auf, die Druckluft-Einheit 9 umfasst eine Luftquelle 91, ein zweites elektromagnetisches Ventil 92 und ein Reduzierventil 93, die nacheinander seriell miteinander verbunden sind, das zweite Elektromagnetventil 92 weist eine Kreislaufverbindung mit der Steuereinheit 17 auf, ferner ist ein Luftfilter stromabwärts von der Luftquelle 91 angeordnet, die Druckluft-Einheit bietet nicht nur Druckluft zum Öffnen oder Schließen eines Membranventils 71 an, sondern bietet auch Druckluft zur Zerstäubung des Reduktionsmittels im Misch-Hohlraum 6 an.
Wie in 3 und 9 dargestellt, die Dosier- und Einspritzvorrichtung der Erfindung umfasst ferner eine Sensorkomponente 19, die Sensorkomponente 19 besteht aus einem Wegsensor und einem ersten Temperatursensor, die Sensorkomponente und die Wasser-Heizeinheit sind integriert unterhalb der Dosier- une Einspritzeinheit. Die Sensorkomponente ist elektrisch mit der Steuereinheit in der der Dosier- une Einspritzeinheit verbunden, und die Sensorkomponente bietet erfasste Informationen über Füllstand und Temperatur im Lagerbehälter der Flüssigkeit an. Besonders bevorzugt ist ein zweiter Temperatursensor 94 ferner zum Messen des Reduktionsmittels innerhalb des Pumpenkörpers im Pumpenkörper 12 angeordnet.
Wenn die Steuereinheit ein Motorzündsignal empfängt, steuert die Steuereinheit 17 einen Motor in der Membranpumpe 13, damit er mit einer Entleerungstätigkeit zu einem bestimmten festen Drehzahl beginnt, so dass das Reduktionsmittel im Flüssigkeitsströmungsrohr 16 durch ein Rückflusssrohr zu dem Lagerbehälter der Flüssigkeit zurückgeführt wird, und etwa 30 Sekunden später steuert die Steuereinheit 17 das zweite elektromagnetische Ventil 72, um die Luftquelle zu öffnen und eine Entleerungsschlaufe zu schließen, die Membranpumpe 13 arbeitet weiter in diesem Moment, das Reduktionsmittel wird zur stromaufwärtigen Seite des Dosierventils 5 durch den Pumpenkörper nach Durchlaufen durch das Flüssigkeitsströmungsrohr 16 und den Filter 4 gefördert, der Druck des Reduktionsmittels erhöht sich ununterbrochen, der Motor der Membranpumpe hört mit dem Betrieb auf, wenn ein Druckwert P1 des ersten Drucksensors 14 an der stromaufwärtigen Seite des Dosierventils 5 einen eingestellten Wert erreicht, die Steuereinheit empfängt eine Einspritznachfrage und steuert das Dosierventil 5, damit es mit der Dosierungseinspritzung beginnt, und der zweite Drucksensor 15 dient zum Erfassen eines Druckwertes P2 auf der stromabwärtigen Seite des Dosierventils, um die Druckdifferenz zu berechnen und die Öffnungsimpulsbreite des Dosierventils zu regeln.
Der Druckwert (P1) von dem ersten Drucksensor 14 ist relativ klein, nachdem die Steuereinheit 17 die Druckluft-Einheit steuerte, um eine Flüssigkeit-Rücklauf-Membran zu schließen und vor der Einspritzung, in diesem Moment steuert die Steuereinheit 17 den Motor in der Membranpumpe, damit er zu einem vorgegebenen Drehzahl arbeitet, und etwa 5 Sekunden später erreicht der Druckwert P1 in einem Filtrationshohlraum eine Einspritzdruckwerts; P1 nimmt ab nach dem Beginnen der Einspritzung, es ist vor allem in Abhängigkeit von der Einspritzmenge, und um P1 stabil zu halten, beginnt der Motor zu arbeiten, und das Reduktionsmittel wird im Filtrationshohlraum gefüllt, um den P1-Wert stabil zu halten, darüber hinaus bei diesem Verfahren unterwirft die Drehgeschwindigkeit des Motors der Regelung mit geschlossener Rückführung gemäß der Einspritzmenge und dem aktuellen P1-Wert, um den Zweck der genauen Dosierung zu erreichen.
Wenn das Erwärmen bei einer relativ niedrigen Temperatur erforderlich ist, steuert die Steuereinheit 17 das zweite elektromagnetische Ventil 92, um die Wasser-Heizeinheit nach Erreichen eines Signals über eine niedrige Temperatur vom Temperatursensor in induktiven Sensoren zu öffnen, und das erwärmte Motorkühlwasser strömt durch die Wasserzulaufverbindung 81, die Wasserzuleitung 82, die Wasserauslaßleitung 83 und die Wasserablaufverbindung 84 nacheinander, das realisiert nicht nur die Erwärmung für die Dosier- und Einspritzeinheit, sondern auch für das Reduktionsmittel im Lagerbehälter der Flüssigkeit 2.
10 ist eine Darstellung der Systemsteuerung der Ausführungsform 2 der Erfindung, ein Lufteinspritzsystem ist in dieser Ausführungsform und der Ausführungsform 1 vorgesehen, der Unterschied liegt darin, dass das Düsenrohr 76 an der stromabwärtigen Seite der Dosier- und Einspritzeinheit 1 mit der Druckluft-Einheit 9 verbunden ist, um die Wirkung der sekundären Zerstäubung zu erreichen.
11 ist eine Darstellung der Systemsteuerung der Ausführungsform 3 der Erfindung, ein luftfreies Einspritzsystem ist in dieser Ausführungsform vorgesehen, und der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der Ausführungsform 1 liegt darin, dass keine Druckluft-Einheit in dieser Ausführungsform erforderlich ist, das Reduktionsmittel wird direkt in das Abgasrohr 77 durch das Dosierventil 5 eingespritzt, und auf dem Rücklaufrohr ist ein drittes elektromagnetisches Ventil 74 in direkter Kreislaufverbindung mit der Steuereinheit 17, die direkt das Öffnen und das Schließen des dritten elektromagnetischen Ventils 74 steuert, um den Rückfluß zu steuern und ferner die Entleerung zu beenden.
Die technischen Inhalte und Eigenschaften der Erfindung wurden oben beschrieben, jedoch kann eine Vielzahl von Substitutionen und Modifikationen, die nicht vom Erfindergeist der Erfindung abweichend sind, durch den Fachmann, der mit der Technik vertraut ist, auf der Grundlage der Anweisung und der Offenbarung der Erfindung ausgeführt werden, somit der Umfang der Erfindung nicht auf die Inhalte in der offenbarten Ausführungsform beschränkt werden soll, sondern umfasst eine Vielzahl von Substitutionen und Modifikationen, die nicht von der Erfindung abweichen und durch die Ansprüche dieser Anmeldung gedeckt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 101240729 A [0004]

Claims

Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel einen Lagerbehälter der Flüssigkeit und eine Dosier- und Einspritzeinheit umfasst, und wobei der Lagerbehälter der Flüssigkeit zur Speicherung des Reduktionsmittels verwendet ist, und wobei die Dosier- und Einspritzeinheit mit dem Lagerbehälter der Flüssigkeit integriert ist.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel ferner eine Übergangsplatte umfasst, und wobei die Dosier- und Einspritzeinheit durch die Übergangsplatte mit dem Lagerbehälter der Flüssigkeit integriert ist.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel eine Wasser-Heizeinheit zum Erwärmen des Lagerbehälters der Flüssigkeit und der Dosier- und Einspritzeinheit umfasst.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel ferner einen Deckelkörper, einen Pumpenkörper, eine Membranpumpe, einen Filter und ein Dosierventil umfasst, und wobei der Abdeckkörper am Pumpenkörper angeschnallt ist, und wobei ein geschlossener Raum zwischen dem Deckelkörper und dem Pumpenkörper gebildet ist, und wobei die Membranpumpe mindestens in dem geschlossenen Raum angeordnet ist.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel ferner eine Übergangsplatte umfasst, und wobei die Dosier- und Einspritzeinheit durch die Übergangsplatte mit dem Lagerbehälter der Flüssigkeit integriert ist.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosier- und Einspritzeinheit eine Wasser-Heizeinheit umfasst, und wobei die Wasser-Heizeinheit sich nach unten in den Lagerbehälter der Flüssigkeit von der Übergangsplatte erweitert und zum Erwärmen des Lagerbehälters der Flüssigkeit und der Dosier- und Einspritzeinheit verwendet ist.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasser-Heizeinheit eine Wasserzuleitung, eine Wasserauslaßleitung und eine Wasserzirkulationsleitung umfasst, die in der Dosier- und Einspritzeinheit angeordnet sind, und wobei die Rohrleitungen miteinander verbunden sind, und wobei die Wasserzuleitung und die Wasserauslaßleitung sich in den Lagerbehälter der Flüssigkeit erweitern.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasser-Heizeinheit ferner eine Wasserzulaufverbindung und eine Wasserablaufverbindung umfasst, und wobei die Wasserzulaufverbindung und die Wasserablaufverbindung auf der Dosier- und Einspritzeinheit angeordnet sind, und wobei die Wasserzulaufverbindung, die Wasserzuleitung, die Wasserauslaßleitung, die Wasserzirkulationsleitung und die Wasserablaufverbindung miteinander verbunden sind.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel ferner eine Sensorkomponente umfasst, die im Lagerbehälter der Flüssigkeit angeordnet ist, und wobei die Sensorkomponente einen Füllstandssensor und einen ersten Temperatursensor umfasst.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach einem von Ansprüchen 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass eine wärmeisolierende Hülse ferner auf der Wasserzuleitung angeordnet ist.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein mehrteiliges Flüssigkeitsströmungsrohr zur Zirkulation des Reduktionsmittels in dem Pumpenkörper angeordnet ist.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosier- und Einspritzeinheit ferner einen ersten Drucksensor und einen zweiten Drucksensor an beiden Enden des Dosierventils umfasst.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosier- und Einspritzeinheit ferner eine Steuereinheit umfasst, und wobei die Steuereinheit elektrisch mit der Membranpumpe und dem Dosierventil verbunden ist, um die Einspritzung des Reduktionsmittels zu steuern.
Integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel ferner einen zweiten Temperatursensor umfasst, der in dem Pumpenkörper angeordnet ist.