Подающее устройство для подачи жидкой добавки из бака и способ для этого



Подающее устройство для подачи жидкой добавки из бака и способ для этого
Подающее устройство для подачи жидкой добавки из бака и способ для этого
Подающее устройство для подачи жидкой добавки из бака и способ для этого
Подающее устройство для подачи жидкой добавки из бака и способ для этого
Подающее устройство для подачи жидкой добавки из бака и способ для этого

 


Владельцы патента RU 2587800:

ЭМИТЕК ГЕЗЕЛЬШАФТ ФЮР ЭМИССИОНСТЕХНОЛОГИ МБХ (DE)

Изобретение относится к подающему устройству для подачи жидкой добавки из бака в устройство для обработки отработавшего газа (ОГ). Изобретение относится к подающему устройству (1) для подачи жидкой добавки из бака (2) в устройство (3) для обработки отработавшего газа (ОГ), по меньшей мере, имеющему канал (4) подачи с общим объемом (20) и насос (5), расположенный в канале (4) подачи. Канал (4) подачи имеет ниже по потоку от насоса (5) в направлении (6) подачи гибкую часть (7) стенки, которая внешней стороной (29), расположенной противоположно каналу (4) подачи, упирается в ограничитель (9), когда давление в канале (4) подачи находится в предварительно заданном диапазоне (11) рабочего давления. На внешней стороне (29) предусмотрен пружинный элемент (8), который выполнен для деформирования гибкой части (7) стенки так, что общий объем (20) канала (4) подачи уменьшается в размере, когда давление в канале (4) подачи ниже, чем пороговое давление (31). Помимо этого изобретение относится к способу компенсации образования льда в подающем устройстве. Техническим результатом изобретения является увеличение надежности устройства. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к подающему устройству для подачи жидкой добавки из бака в устройство для обработки отработавшего газа (ОГ). Устройства для обработки ОГ, в которое подается жидкая добавка, широко применяются, прежде всего, также в автомобилях. Способом очистки ОГ, особенно широко реализуемым в таких устройствах для обработки ОГ, является способ селективного каталитического восстановления (СКВ), в котором соединения оксидов азота в ОГ превращаются с помощью восстановителя с образованием безвредных веществ (например, воды, азота и/или СО2). Восстановитель часто подается в такие устройства для обработки ОГ в виде жидкой добавки, прежде всего, в виде водного раствора мочевины. Для этой цели в продаже имеется водный раствор мочевины с содержанием мочевины 32,5% под торговым названием AdBlue®.

Для подачи жидкой добавки в устройство для обработки ОГ, как правило, требуется подающее устройство, которое транспортирует жидкую добавку из бака в устройство для обработки ОГ. Подающее устройство должно работать с как можно более высокой точностью дозирования, должно быть как можно более дешевым и должно иметь как можно больший срок службы.

Если в качестве жидкой добавки используется восстановитель, техническая проблема заключается в том, что такие водные восстановители замерзают при температурах, которые могут иметь место во время обычной эксплуатации автомобиля.

Водный раствор мочевины AdBlue®, широко используемый в качестве восстановителя для очистки ОГ, замерзает, например, при -11°С. В случае с автомобилями такие низкие температуры могут иметь место, прежде всего, во время длительных стоянок зимой. Когда жидкая добавка замерзает, как правило, добавка увеличивается в объеме. Увеличение в объеме может повредить подающее устройство. Поэтому, подающее устройство должно, если это уместно, быть выполнено так, чтобы оно не повреждалось при увеличении добавки в объеме и от связанного с этим давления льда, которое создается.

Принимая это за отправную точку, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы как можно более благоприятно решить, или, по меньшей мере, уменьшить указанные технические проблемы. Стремление авторов заключается, прежде всего, в том, чтобы описать особенно благоприятное подающее устройство для подачи жидкой добавки. Кроме того, стремление заключается в том, чтобы указать особенно благоприятный способ компенсации образования льда в подающем устройстве.

Указанные цели достигаются с помощью подающего устройства в соответствии с признаками п. 1 формулы изобретения, а также с помощью способа в соответствии с признаками п. 7 формулы изобретения. Дополнительные благоприятные усовершенствования изобретения указаны в зависимых пунктах формулы. Признаки, указанные в формуле отдельно, могут быть комбинированы между собой любым желательным, технологически осмысленным образом и могут быть дополнены пояснительными фактами из описания, указывая дополнительные варианты осуществления изобретения.

Изобретение относится к подающему устройству для подачи жидкой добавки из бака в устройство для обработки ОГ, по меньшей мере, имеющему канал подачи с общим объемом и насосом, расположенным в канале подачи, причем канал подачи имеет, ниже по потоку от насоса в направлении подачи, гибкую часть стенки, которая внешней стороной, расположенной противоположно каналу подачи, упирается в ограничитель, когда давление в канале подачи находится в заданном диапазоне рабочего давления. На внешней стороне предусмотрен пружинный элемент, который выполнен для того, чтобы деформировать гибкую часть стенки так, что общий объем канала подачи уменьшается в размере, когда давление в канале подачи ниже, чем пороговое давление.

Предпочтительно, подающее устройство имеет точку всасывания, в которой жидкая добавка может быть высосана из бака. Бак обычно имеет внутреннее пространство, в котором хранится жидкая добавка, и стенку бака, которая имеет основание бака и верхнюю сторону бака, которая ограничивает внутреннее пространство. Точка всасывания, либо может быть в прямом контакте с внутренним пространством бака, либо соединена посредством участка трубопровода с внутренним пространством бака.

Кроме того, подающее устройство, предпочтительно, имеет выпускное отверстие. Жидкая добавка подается на выпускное отверстие. Выпускное отверстие, предпочтительно, соединено трубопроводом с инжекционным устройством. Инжекционное устройство может быть расположено на устройстве для обработки ОГ и выполнено для подачи жидкой добавки в устройство для обработки ОГ. Инжекционное устройство может содержать сопло для впрыска жидкой добавки в устройство для обработки ОГ и/или клапан для контроля количества жидкой добавки, подаваемой в устройство для обработки ОГ.

В описанном подающем устройстве в качестве жидкой добавки, предпочтительно, используется восстановитель (или предшественник восстановителя, который образует аммиак), а особо предпочтительно водный раствор мочевины. Способ селективного каталитического восстановления реализуется с использованием восстановителя в устройстве для обработки ОГ. Предпочтительно, подающее устройство расположено прямо на баке/в баке для хранения жидкой добавки. Подающее устройство, предпочтительно, расположено в отдельной камере, расположенной на баке или, по меньшей мере, частично в баке. Устройство для обработки ОГ, предпочтительно, содержит, в дополнение к инжекционному устройству, каталитический конвертер СКВ, в котором может быть реализован способ СКВ с помощью восстановителя, который подается в качестве жидкой добавки в устройство для обработки ОГ.

Предпочтительно, канал подачи образует часть пути потока для жидкой добавки из бака в устройство для обработки ОГ. Общий объем канала подачи, предпочтительно, относится к объему, который канал подачи имеет в подающем устройстве, и который наполнен жидкой добавкой во время работы подающего устройства. Общий объем относится, прежде всего, к объему, который канал подачи имеет ниже по потоку от насоса в направлении подачи жидкой добавки и который наполнен жидкой добавкой. Насос соединен с каналом подачи. Предпочтительно, насос образует часть канала подачи. Насос делит канал подачи на всасывающую часть от точки всасывания до насоса и напорную часть от насоса до выпускного отверстия. Общий объем может быть, прежде всего, образован только напорной частью канала подачи. Является предпочтительным, чтобы в насосе был предусмотрен по меньшей мере один клапан, который предопределяет направление подачи жидкой добавки через насос. По этой причине жидкая добавка не может течь через насос против направления подачи. Кроме того, насос имеет подвижный насосный элемент, который может совершать движение подачи. Посредством движения подачи жидкая добавка подается через насос.

Канал подачи имеет стенку канала. Стенка канала, предпочтительно, образована по большей части в виде отверстия в пластине. Гибкая часть стенки, предпочтительно, не фиксировано соединена с пластиной или не является фиксированной составной частью пластины. Те части стенки канала подачи, которые образованы пластиной, являются, в целом, жесткими. Гибкая часть стенки, предпочтительно, состоит из гибкого материала. Гибкая часть стенки может быть образована, например, гибкой диафрагмой. Гибкая часть стенки или гибкая диафрагма могут быть образованы, например, из пластика, прежде всего, из резины. Гибкая часть стенки, предпочтительно, является обратимо/упруго деформируемой. Гибкая часть стенки или гибкая диафрагма, предпочтительно, образована поверхностным элементом. Поверхностный элемент имеет первую поверхность и вторую поверхность. Первая поверхность направлена в сторону канала подачи и образует гибкую часть стенки. Вторая поверхность образует внешнюю сторону, которая расположена противоположно каналу подачи и первой поверхности. Ограничитель, в который упирается внешняя сторона, образован, например, колпачковым элементом или крышкой, которая входит в контакт с внешней стороной. Пружинный элемент, предпочтительно, расположен между таким колпачком и внешней стороной гибкой части стенки.

Предпочтительно, диапазон рабочего давления находится выше 3 бар. Диапазон рабочего давления особо предпочтительно составляет от 5 бар до 10 бар, а совершенно особо предпочтительно от 7 бар до 9 бар. Пружинный элемент выполнен для того, чтобы толкать или вдавливать гибкую часть стенки в канал подачи или в общий объем, когда давление в канале подачи ниже, чем пороговое давление. Пороговое давление, предпочтительно, составляет величину ниже нижнего предела диапазона рабочего давления, и поэтому ниже 3 бар. Гибкая часть стенки может иметь конструкцию, которая способствует деформации. Например, гибкая часть стенки может иметь предусмотренные на ней гофры, которые способствуют деформации гибкой части стенки.

Подающее устройство является особенно благоприятным, если от канала подачи ответвляется обратный трубопровод ниже по потоку от насоса в направлении подачи (в области напорной части канала подачи), который (трубопровод) может быть закрыт обратным клапаном. Обратный трубопровод ответвляется от напорной части, чтобы можно было, посредством обратного клапана, обеспечить сброс давления с напорной части, если это уместно. Обратный поток жидкой добавки через насос предотвращается клапаном, предусмотренным в насосе, как описано выше. Поэтому предотвращается сброс давления с напорной части канала подачи через насос. Сброс давления с напорной части через впускное отверстие приводило бы к потере жидкой добавки, потому что добавка, выпускаемая через выпускное отверстие, проходит к инжекционному устройству. Сброс давления без потерь является возможным, прежде всего, через обратный трубопровод. Когда гибкая часть стенки деформируется, жидкая добавка, которая вытесняется из канала подачи в результате уменьшения размера общего объема, может уходить через обратный трубопровод.

Подающее устройство является особенно благоприятным, если на ограничителе расположен по меньшей мере один датчик силы, который может измерять силу, прилагаемую к ограничителю гибкой частью стенки. За счет этого может быть определено давление в канале подачи. Гибкая часть стенки сохраняет свою гибкость, даже если она упирается в ограничитель. Тогда гибкая часть стенки передает (во всех точках) силу, прилагаемую давлением в канале подачи, прямо в ту область ограничителя, которая расположена (непосредственно) напротив. Эта ситуация может быть использована, чтобы, посредством датчика силы, встроенного в ограничителе, производить измерение давления в подающем устройстве или в канале подачи подающего устройства. Датчик давления, предпочтительно, встроен в ограничитель так, чтобы заканчиваться заподлицо с ограничителем. Датчик силы также может слегка выступать над ограничителем, чтобы сила, прилагаемая к гибкой части стенки, передавалась легче на датчик силы. Во время работы (когда гибкая часть стенки упирается в ограничитель), внешняя сторона гибкой части стенки давит на датчик силы. Сила, фактически действующая на датчик силы, также определяется площадью поверхности датчика силы (или площадью поверхности гибкой части стенки, давящей на датчик силы). Площадь поверхности датчика силы умножается на давление в канале подачи, чтобы рассчитать прилагаемую силу. Площадь поверхности датчика силы, предпочтительно, относительно мала по отношению к общей площади поверхности ограничителя, в который упирается гибкая часть стенки. Площадь поверхности датчика составляет, предпочтительно, максимально 1/10, а особо предпочтительно максимально 1/20 общей площади поверхности ограничителя. Обычно используемые датчики силы измеряют прилагаемую силу на основе изменения длины или деформации упругого материала с известным модулем упругости. Поэтому на датчике силы легкая деформация гибкой части стенки происходит даже при наличии рабочего давления в канале подачи, потому что гибкая часть стенки деформируется, в области датчика, в направлении датчика, чтобы предавать силу от внешней стороны на датчик силы. Деформация, предпочтительно, является как можно меньшей, чтобы обеспечить малое изменение общего объема канала подачи в диапазоне рабочего давления.

Предпочтительно, датчик силы образован с помощью пьезоматериала и/или с помощью деформируемого (электрического) сопротивления. Пьезоматериал генерирует разное напряжение в соответствии с тем, как сильно он деформирован. В случае с деформируемым сопротивлением электрическое сопротивление изменяется в зависимости от деформации. Деформация в каждом случае пропорциональна, на основе модуля упругости, действующей силе. Генерированное электрическое напряжение в каждом случае пропорционально деформации. За счет этого действующая сила может быть преобразована в электрическое напряжение и оценена электроникой.

Подающее устройство является особенно благоприятным, если насос имеет выходное отверстие насоса, а канал подачи имеет камеру ниже по потоку от выходного отверстия насоса в направлении подачи, выходное отверстие насоса выходит в камеру, а гибкая часть стенки расположена на камере противоположно выходному отверстию насоса.

Камера является, прежде всего, продолжение канала подачи. Камера, предпочтительно, образована в виде углубления, которое расположено на пластине подающего устройства. Часть канала подачи, которая простирается от выходного отверстия насоса, выходит в камеру. Дальнейшая часть канала подачи, которая простирается до выпускного отверстия, ответвляется от камеры. Поскольку камера предусмотрена в виде углубления в пластине, камера может быть покрыта поверхностным элементом, который образует гибкую часть стенки. Это дает особенно простую возможность для монтажа гибкой части стенки канала подачи. Тогда колпачок, который образует ограничитель, может быть вставлен в описанное углубление в пластине, на внешней стороне гибкого элемента или материала, который образует гибкую часть стенки.

Выходное отверстие насоса, предпочтительно, ориентировано вдоль общей оси с входным отверстием насоса. Во время работы подачи добавка выходит из выходного отверстия насоса как пульсирующий поток с колебаниями давления. Описанная камера также является благоприятной с точки зрения потока. Пульсирующий поток из выходного отверстия насоса гомогенизируется в указанной камере. Это происходит, прежде всего, за счет увеличенного объема камеры и/или отклонения потока, которое происходит, когда добавка снова выходит из камеры.

Камера и гибкая часть стенки, предпочтительно, расположены пространственно на общей оси с входным отверстием насоса и выходом насоса. Ось, проходящая через входное отверстие насоса и выходное отверстие насоса, предпочтительно, пересекает камеру и гибкую часть стенки. Предпочтительно, камера ограничена гибкой частью стенки на стороне, расположенной противоположно выходному отверстию насоса или насоса.

Подающее устройство является особенно благоприятным, если ограничитель имеет гнездо, в котором размещен пружинный элемент, когда гибкая часть стенки упирается в ограничитель.

Такое гнездо позволяет пружинному элементу вести себя жестко, когда давление в канале подачи находится в диапазоне рабочего давления. Тогда пружинный элемент размещен полностью в гнезде и, здесь, предпочтительно, сжимается. Если ограничитель образован колпачком, гнездо может быть образовано как углубление в колпачке. Для пружинного элемента, выполненного в виде спиральной пружины, гнездо может быть образовано, например, как кольцевая канавка в колпачке, диаметр которой (канавки) соответствует диаметру пружины, а глубина которой достаточна для того, чтобы полностью вместить пружинный элемент в сжатом состоянии.

Подающее устройство также является благоприятным, если пружинный элемент прилагает к гибкой части стенки усилие пружины, которое соответствует давлению от 0,2 до 1,0 бар в отношении площади поверхности гибкой части стенки, когда гибкая часть стенки упирается в ограничитель. За счет силы, соответствующей такому давлению, жидкая добавка может быть вытеснена из общего объема канала подачи подающего устройства, даже если определенное противодавление действует на подающее устройство с внешней стороны. Жидкая добавка, предпочтительно, должна вытесняться по обратному трубопроводу обратно в бак. Подающее устройство, предпочтительно, расположено на основании бака. Давление, действующее на канал подачи или на общий объем по существу определяется уровнем наполнения в баке, если подающее устройство расположено на основании бака, а обратный клапан в обратном трубопроводе, который соединяет канал подачи с внутренним пространством бака, открыт. Тогда давление от 0,2 до 1,0 бар соответствует пороговому давлению, выше которого общий объем в канале подачи уменьшается в размере. Предпочтительно, пороговое давление выбирается так, чтобы получался достаточный интервал от диапазона рабочего давления, и таким образом обеспечивалось, чтобы подающее устройство вело себя по существу жестко, когда давление находится в диапазоне рабочего давления, а уменьшение в размере общего объема происходит только, когда фактически происходит остановка работы подающего устройства, а обратный клапан в обратном трубопроводе открыт. Усилие пружины пружинного элемента, необходимое для обеспечения вышеуказанных величин для порогового давления, может быть определено и зафиксировано на основе желательного порогового давления и площади поверхности гибкой части стенки, на которую действует пружинный элемент, и которая подвержена давлению в канале подачи.

Внешняя сторона гибкой части стенки, предпочтительно, соединена с окружающей средой через обменный канал, так что давление, действующее на внешнюю сторону гибкой части стенки не прилагает силу, которая искажает поведение (прежде всего, характеристическую кривую «давление-деформация») гибкой части стенки.

Сила, прилагаемая пружинным элементом к гибкой части стенки, если это уместно, также учитывается при определении давления в канале подачи. Часть давления в канале подачи может быть компенсирована пружинным элементом, так что датчик силы может измерять только часть давления. Чтобы можно было измерять давление в канале, необходимо, если это уместно, учитывать компонент давления, измеренного датчиком силы, которое компенсировано пружинным элементом.

В контексте изобретения также заявлен способ компенсации образования льда в подающем устройстве, которое имеет общий объем, который, по меньшей мере, частично наполнен жидкой добавкой, канала подачи, причем способ включает, по меньшей мере, следующие стадии:

а) остановка работы насоса подающего устройства,

б) открытие обратного клапана обратного трубопровода, что дает соединение между каналом подачи и баком для жидкой добавки,

в) активное уменьшение в размере общего объема, наполненного жидкой добавкой,

г) выпуск жидкой добавки через обратный клапан в бак, и

д) пассивное увеличение общего объема в силу замерзания жидкой добавки в канале подачи.

Способ согласно изобретению может быть реализован или проведен, прежде всего, с помощью подающего устройства согласно изобретению. Преимущества и конструктивные признаки, поясненные в отношении описанного подающего устройства, могут быть аналогично перенесены на описываемый способ. То же самое относится и к преимуществам и особым конфигурационным признакам способа согласно изобретению, описанному ниже, которые могут быть аналогично перенесены на подающее устройство согласно изобретению.

Компенсация образования льда здесь относится, прежде всего, к компенсации расширения объема, которое обычно происходит в связи с образованием льда, или созданного давления льда добавки. Расширение объема получается за счет увеличения в размере объема, предусмотренного для добавки.

Остановка работы насоса на стадии а) обычно связана с остановкой двигателя внутреннего сгорания (ДВС), соединенного с устройством для обработки ОГ, с которым соединено подающее устройство, чтобы обеспечивать подачу жидкой добавки.

Открытие обратного клапана в обратном трубопроводе на стадии б) обычно происходит автоматически. Предпочтительно, обратный клапан выполнен в виде соленоидного клапана, который закрыт, когда прилагается электрический ток, и который открыт, когда электрический ток не прилагается. При остановке работы подача электрического тока на подающее устройство, предпочтительно, прерывается. Обратный клапан в обратном трубопроводе открывается автоматически и создает соединение между общим объемом канала подачи и баком через обратный трубопровод. В результате этого давление в общем объеме падает, потому что находящаяся под давлением жидкая добавка в канале подачи или в общем объеме может уходить по обратному трубопроводу.

Затем на стадии в) общий объем может быть уменьшен в размере с относительно малой силой. Здесь активное уменьшение в размере означает, что предусмотрен компонент подающего устройства для инициирования или выполнения процесса уменьшения в размере общего объема. Это может быть реализовано, например, с помощью пружины, которая деформирует гибкую часть стенки канала подачи в канал подачи. Однако, также является возможным, в другом варианте реализации способа, что приводимое в действие механически устройство (если это уместно, с электроприводом) активно уменьшает размер общего объема. Например, скользящий элемент может перемещаться в общий объем, чтобы уменьшить размер общего объема.

В результате указанной деформации на стадии г) жидкая добавка через обратный клапан и по обратному трубопроводу вытесняется в бак.

Пока температура (которой подвержено подающее устройство) не падает достаточно сильно для того, чтобы вызвать затвердевание жидкой добавки в лед, общий объем канала подачи не изменяется. Если температура падет дальше, и в канале подачи подающего устройства начинается образование льда, общий объем снова увеличивается в размере на стадии д) до степени, требующейся для компенсации замерзания. Здесь, пассивное увеличение в размере означает, прежде всего, что увеличение в размере не реализуется с помощью активно перемещаемого компонента подающего устройства, а скорее зависит от внешних обстоятельств (в данном случае, расширения объема добавок на водной основе, когда происходит замерзании). Компенсация замерзания или расширения объема, которое имеет место при замерзании, предпочтительно, происходит снова (только) за счет деформации гибкой части стенки. Деформация, которая происходит на стадии д), предпочтительно, противодействует активной деформации, предусмотренной на стадии в).

Для ясности, здесь снова отмечается, что (если это не вытекает из самого описания, изложенного выше) стадии а)-г) имеют место в указанной последовательности, когда происходит замерзание.

Также предлагается автомобиль, имеющий ДВС, устройство для обработки ОГ для очистки ОГ ДВС, бак для жидкой добавки, и описанное подающее устройство, которое выполнено для подачи жидкой добавки из бака в устройство для обработки ОГ.

Подающее устройство автомобиля особенно благоприятным образом также подходит для реализации описанного способа.

Изобретение и технический контекст ниже будут пояснены более детально на фигурах. На фигурах показаны особенно предпочтительные примерные варианты осуществления, которыми изобретение, однако, не ограничено.

Прежде всего, обращается внимание на то фигуры и, прежде всего, представленные пропорции являются лишь схематическими. Показано на:

Фиг. 1: чертеж подающего устройства в разрезе,

Фиг. 2: еще один чертеж подающего устройства в разрезе,

Фиг. 3: автомобиль,

Фиг. 4: диаграмма давления в подающем устройстве, и

Фиг. 5: еще один конструктивный вариант подающего устройства.

Каждая из фиг. 1 и 2 иллюстрирует разные аспекты подающего устройства 1. Поэтому, здесь, прежде всего, будет дано общее пояснение фиг. 1 и 2. В каждом случае изображено подающее устройство 1, имеющее канал 4 подачи, который простирается от точки 17 всасывания до выпускного отверстия 18. В канале 4 подачи предусмотрен насос 5, который подает жидкую добавку по каналу 4 подачи. В направлении 6 подачи, показанном на фиг. 1, ниже по потоку от насоса 5 и ниже по потоку от выходного отверстия 15 насоса расположена камера 16. Камера 16 является составной частью канала 4 подачи. Канал 4 подачи расположен вместе с камерой 16 в пластине 19. Канал 4 подачи и камера 16 могут быть, например, высверлены или (если пластина образована в виде литой детали) получены литьем в пластине 19. Камера 16 ограничена, на стороне, расположенной противоположно выходному отверстию насоса, гибкой частью 7 стенки. Поэтому гибкая часть 7 стенки также образует часть стенки канала 4 подачи. Гибкая часть 7 стенки имеет поверхность 23, посредством которой она находится в контакте с каналом 4 подачи и с камерой 16. Канал 4 подачи вместе с камерой 16 имеет общий объем 20. Гибкая часть 7 стенки поддерживается, на внешней стороне 29, ограничителем 9. Ограничитель 9 может быть образован, например, колпачком, который покрывает гибкую часть 7 стенки. В ограничителе 9 также может быть предусмотрен датчик 14 силы для определения давления в канале 4 подачи или в камере, или в общем объеме 20. Между гибкой частью 7 стенки и ограничителем 9 расположен пружинный элемент 8. Предпочтительно, предусмотрено гнездо 30, в котором может быть размещен пружинный элемент 8, когда гибкая часть 7 стенки упирается в ограничитель 9. Поверхность 23 гибкой части 7 стенки является определяющей для силы, прилагаемой к пружинному элементу 8 давлением в канале 4 подачи. От канала 4 подачи, предпочтительно, ответвляется обратный трубопровод 26, который ведет обратно в бак для жидкой добавки. Обратный трубопровод 26 может быть открыт и закрыт с помощью обратного клапана 21.

На фиг. 1 показано подающее устройство 1, когда в общем объеме 20 существует рабочее давление. Тогда гибкая часть 7 стенки упирается в ограничитель 9.

На фиг. 2 показано подающее устройство 1, когда давление в общем объеме 20 ниже, чем пороговое давление. Тогда пружинный элемент расширяется, и гибкая часть 7 стенки деформируется в общий объем 20 или в камеру. Поэтому общий объем 20 уменьшается в размере на фиг. 2.

На фиг. 3 показан автомобиль 24, имеющий ДВС 25 и имеющий устройство 3 для обработки ОГ для очистки ОГ ДВС 25. На устройстве 3 для обработки ОГ предусмотрено инжекционное устройство 28, посредством которого жидкая добавка может подаваться в устройство 3 для обработки ОГ. Для этой цели жидкая добавка подается на инжекционное устройство 28 из бака 2 по трубопроводу 27 и через подающее устройство 1.

На фиг. 4 показана диаграмма давления в подающем устройстве. Давление в подающем устройстве нанесено на горизонтальной оси 13. Общий объем подающего устройства нанесен на вертикальной оси 12 объема. Можно видеть рабочий объем, который является постоянным в диапазоне 11 рабочего давления, и который, во время регулярной работы подающего устройства, образует общий объем и имеется в подающем устройстве. Если давление падает ниже порогового давления 31, общий объем уменьшается. Пороговое давление 31 означает давление, выше которого происходит расширение пружинного элемента. Ниже порогового давления 31 кривая, отображающая отношение между давлением и общим объемом, имеет еще один изгиб. Этот изгиб означает давление, при котором расширение пружины является полным. Кроме того, пружина не может вдавливать гибкую часть стенки в канал подачи.

На фиг. 5 показан еще один конструктивный вариант подающего устройства 1. Это подающее устройство 1 также имеет основание 19, в котором расположен канал 4 подачи для подачи жидкой добавки. Здесь тоже, насос 5 образует часть канала 4 подачи. Также можно видеть обратный трубопровод 26, который ответвляется от канала подачи 4, и который может быть открыт и закрыт с помощью обратного клапана 21, чтобы создать или прервать соединение от канала подачи по обратному трубопроводу обратно в бак. В конструктивном варианте подающего устройства по фиг. 5 канал 4 подачи выполнен так, что горизонтальные части (при этом понятие «горизонтальные» определено относительно предпочтительной монтажной ориентации подающего устройства в автомобиле) в каждом случае имеют угол наклона 22 относительно горизонтальной ориентации. За счет этого может быть предотвращено улавливание воздушных пузырей в каналах. Такие воздушные пузыри могут быть выведены из подающего устройства или из канала подачи только за счет увеличенного давления, прежде всего также за счет капиллярных сил. Угол наклона 22, предпочтительно, выбирается так, что путь потока для воздушного пузыря из любой точки канала 4 подачи в обратный трубопровод 26 или в обратный клапан 21 монотонно поднимается. Угол наклона 22, предпочтительно, даже выбирается так, что такой путь движения для воздушного пузыря в обратный клапан монотонно поднимается даже, когда подающее устройство находится в слегка наклонном положении. Такое наклонное положение может возникать в процессе эксплуатации, например, потому что автомобиль с описанным подающим устройством поставлен на стоянку в наклонном положении. Угол наклона 22, предпочтительно, составляет по меньшей мере 2°, а особо предпочтительно по меньшей мере 5°. За счет этого является возможной компенсация наклонных положений до 2° или даже до 5°.

Концепция выполнения каналов подачи в подающем устройстве с углом наклона также может быть реализована независимо от описанной выше концепции подающего устройства, имеющего гибкую часть стенки. Прежде всего, здесь также указано подающее устройство, имеющее по меньшей мере один канал подачи и имеющее насос для подачи восстановителя из точки всасывания в баке к выпускному отверстию, в котором все каналы в подающем устройстве расположены под углом по меньшей мере 2°, так что из любой точки канала подачи, существует путь движения для воздушного пузыря к обратному клапану, который (с точки зрения геодезического положения воздушного пузыря) монотонно поднимается. Такое подающее устройство может быть дополнено, по желанию, другими признаками из описания. Тем самым является возможным, конкретно для области применения, упомянутого во введении, уменьшить образование газовых пузырей в каналах или целенаправленным образом влиять на миграцию газовых пузырей в подающем устройстве. Тем самым является возможным добиться уменьшения не только колебаний давления, но и, например, неисправностей при подаче тепла в замерзший восстановитель и/или мер по обслуживанию и контролю.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1. Подающее устройство (1) для подачи жидкой добавки из бака (2) в устройство (3) для обработки отработавшего газа (ОГ), по меньшей мере, имеющее канал (4) подачи с общим объемом (20) и насос (5), расположенный в канале (4) подачи, причем канал (4) подачи имеет, ниже по потоку от насоса (5) в направлении (6) подачи, гибкую часть (7) стенки, которая внешней стороной (29), расположенной противоположно каналу (4) подачи, упирается в ограничитель (9), когда давление в канале (4) подачи находится в предварительно заданном диапазоне (11) рабочего давления, причем на внешней стороне (29) предусмотрен пружинный элемент (8), который выполнен для деформирования гибкой части (7) стенки так, что общий объем (20) канала (4) подачи уменьшается в размере, когда давление в канале (4) подачи ниже, чем пороговое давление (31).

2. Подающее устройство (1) по п. 1, в котором ниже по потоку от насоса (5) в направлении (6) подачи от канала (4) подачи ответвляется обратный трубопровод (26), который может быть закрыт обратным клапаном (21).

3. Подающее устройство (1) по п. 1 или 2, в котором на ограничителе (9) расположен по меньшей мере один датчик (14) силы, который может измерять силу, прилагаемую к ограничителю (9) гибкой частью (7) стенки, чтобы тем самым определять давление в канале (4) подачи.

4. Подающее устройство (1) по п. 1 или 2, в котором насос (5) имеет выходное отверстие (15) насоса, а канал (4) подачи имеет камеру (16) ниже по потоку от выходного отверстия (15) насоса в направлении (6) подачи, выходное отверстие (15) насоса выходит в камеру (16), а гибкая часть (7) стенки расположена на камере (16) противоположно выходному отверстию (15) насоса.

5. Подающее устройство (1) по п. 1 или 2, в котором ограничитель (9) имеет гнездо (30), в котором размещен пружинный элемент (8), когда гибкая часть (7) стенки упирается в ограничитель (9).

6. Подающее устройство (1) по п. 1 или 2, в котором пружинный элемент (8) прилагает к гибкой части (7) стенки усилие пружины, которое соответствует давлению от 0,2 до 1,0 бар по отношению к площади (23) поверхности гибкой части (7) стенки, когда гибкая часть (7) стенки упирается в ограничитель (9).

7. Способ компенсации образования льда в подающем устройстве (1), которое имеет общий объем (20), который, по меньшей мере, частично наполнен жидкой добавкой, канала (4) подачи, имеющий, по меньшей мере, следующие стадии:
а) остановка работы насоса (5) подающего устройства (1),
б) открытие обратного клапана (21) обратного трубопровода (26), что создает соединение между каналом (4) подачи и баком (2) для жидкой добавки,
в) активное уменьшение в размере общего объема (20), наполненного жидкой добавкой,
г) выпуск жидкой добавки через обратный клапан (21) в бак (2) и
д) пассивное увеличение общего объема (20) в силу замерзания жидкой добавки в канале (4) подачи.

8. Автомобиль (24), имеющий двигатель внутреннего сгорания (ДВС) (25), устройство (3) для обработки отработавшего газа (ОГ) для очистки ОГ ДВС (25), бак (2) для жидкой добавки и подающее устройство (1) по одному из пп. 1-6, которое выполнено для подачи жидкой добавки из бака (2) в устройство (3) для обработки ОГ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к снижению токсичности отработавших газов. Устройство (10) для подачи восстановителя (42) в систему снижения токсичности отработавших газов (ОГ), прежде всего для подачи в нее водного раствора мочевины для восстановления оксидов азота в потоке ОГ дизельного двигателя, имеющее бак (40) для восстановителя (42) и подающий модуль (14) для подачи восстановителя (42) из содержащего его бака (40) по всасывающему трубопроводу (16), прежде всего по электрообогреваемому всасывающему трубопроводу.

Изобретение относится к подающему устройству с датчиком уровня наполнения для жидкой добавки. Подающее устройство (1) для извлечения жидкой добавки из бака (2), которое может быть установлено на баке (2), имеет датчик (3) уровня наполнения для измерения уровня наполнения жидкой добавки в баке (2).

Изобретение относится к впрыскивающему устройству для подачи жидкой добавки в устройство для очистки отработавшего газа (ОГ). Впрыскивающее устройство (1) для подачи жидкой добавки (2) в устройство (3) для очистки отработавшего газа (ОГ).

Изобретение относится к способу диагностики катализатора окисления в линии выпуска газа. Способ диагностики катализатора окисления (40) в линии (20) выпуска газов (90), выходящих из двигателя внутреннего сгорания (80), причем выпускная линия (20) содержит устройство селективного каталитического восстановления (60), находящееся за катализатором окисления (40), относительно направления выпуска газов.

Изобретение относится к катализатору для удаления оксида азота из отработавших газов (ОГ) дизельных двигателей. Катализатор для удаления оксидов азота из отработавших газов (ОГ) дизельных двигателей состоит из носителя длиной L и каталитически активного покрытия, которое, в свою очередь, может состоять из одной или нескольких материальных зон.

Изобретение относится к способу определения распределения температуры блока нейтрализатора для отработавших газов. Способ основан на модели определения распределения температуры блока нейтрализации для отработавших газов, в частности катализатора, также в качестве SCR катализатора, или фильтра частиц, с аксиально-обтекаемыми отработавшими газами и в модели блока нейтрализации по меньшей мере аксиально-сегментированным выполнением, аксиальной теплопередачей между сегментами по меньшей мере преимущественно через отработавший газ, а также с радиальной теплопередачей от периметра блока нейтрализации в окружающую среду.

Изобретение относится к конструкции выхлопной линии автотранспортного средства, снабженного двигателем внутреннего сгорания. Автомобильное транспортное средство (1) содержит: передний мост (2) и задний мост (3); двигатель внутреннего сгорания (4) в переднем подкапотном пространстве (5); выхлопную линию (7) двигателя внутреннего сгорания (4), включающую: средства очистки (8), содержащие катализатор окисления (81), фильтр частиц (83), сгруппированные в первом подкапотном пространстве (5); акустические средства (9) уменьшения шума выхлопа; причем все акустические средства (9) расположены перед задним мостом (3) автомобильного транспортного средства (1), выхлопной конец (71) выхлопной линии (7) размещен перед задним мостом (3) автотранспортного средства (1), причем автотранспортное средство снабжено двигателем (4) с литражом от 1L до 1,6L.
Изобретение относится к снижению количества оксидов азота и оксидов серы, присутствующих в выхлопных газах. Способ снижения количества оксидов азота и серы в выхлопном газе из двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедных смесях, включает пропускание выхлопного газа вместе с отрегулированным количеством аммиака через каталитическую систему, содержащую один или более катализаторов, активных в отношении реакции с оксидами азота с получением азота, где в выхлоп вводят сам аммиак или аммиак образуется после введения в выхлопной газ до пропускания выхлопного газа через каталитическую систему; пропускание обработанного таким образом выхлопного газа через турбину в турбокомпрессоре; удаление триоксида серы и/или аммониевых соединений серы, присутствующих в выхлопе из турбокомпрессора, на последующей стадии обработки выхлопного газа.

Изобретение относится к выхлопной системе для автомобильного двигателя внутреннего сгорания. Выхлопная система для автомобильного двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедных смесях, который выделяет оксиды азота (NOx) и твердые частицы (PM).

Изобретение относится к способу эксплуатации дозирующего устройства для подачи добавки в устройство для обработки отработавшего газа (ОГ). В способе на стадии А) определяют требуемое устройством (2) для обработки ОГ дозируемое количество добавки.

Изобретение относится к впрыскивающему устройству для подачи жидкой добавки в устройство для очистки отработавшего газа (ОГ). Впрыскивающее устройство (1) для подачи жидкой добавки (2) в устройство (3) для очистки отработавшего газа (ОГ).

Изобретение относится к каталитической системе для восстановления оксидов азота из выхлопных газов, содержащей, по меньшей мере, два слоя катализатора, в которой первый слой катализатора представляет собой железо-бета-цеолит, а второй слой катализатора, лежащий ниже по ходу потока, представляет собой серебро, нанесенное на оксид алюминия, а также к применению указанной каталитической системы для обработки выхлопных газов из двигателей внутреннего сгорания, работающих на обедненных смесях, газовых турбин и испарителей.

Изобретение относится к устройству для подачи жидкого восстановителя в систему нейтрализации отработавших газов. Сущность изобретения: устройство (1) подачи жидкого восстановителя содержит по меньшей мере один бак (2) для восстановителя, нагнетательное устройство (6), трубопровод (7) для восстановителя и инжекционное устройство (8), которые вместе имеют заполняемый восстановителем суммарный объем (9), а также содержит по меньшей мере один первый компенсационный элемент (4), выполненный с возможностью уменьшения суммарного объема (9) при пониженном давлении в устройстве (1) подачи, причем при повышенном давлении в устройстве (1) подачи суммарный объем (9) первым компенсационным элементом (4) по существу не увеличивается.

Изобретение относится к модульной баковой системе для жидкого восстановителя. Сущность изобретения: модульная баковая система (26) для жидкого восстановителя (3), состоящая из по меньшей мере трех модулей, а именно: из первого модуля (4), образованного баком (2) с первым отверстием (5) и вторым отверстием (6), из второго модуля (7), образованного крышкой (8) для крепления в ней по меньшей мере одной заборной трубки (9), и из третьего модуля (10), образованного сборником (1), при этом крышка (8) расположена в первом отверстии (5), а сборник (1) расположен во втором отверстии (6).

Изобретение относится к устройству для защиты каталитического нейтрализатора и к способу защиты каталитического нейтрализатора для двигателя внутреннего сгорания. Устройство для защиты катализатора двигателя внутреннего сгорания включает: каталитический нейтрализатор, очищающий отработавшие газы; блок сбора данных о температуре слоя, сконфигурированный для получения информации о температуре слоя катализатора для каждой из множества областей катализатора вдоль потока отработавших газов; и блок впрыска топлива, сконфигурированный для впрыска топлива при определении необходимости увеличения количества впрыскиваемого топлива для каждой из областей, исходя из соответствующих температур слоев катализатора, в количестве, включающем сумму величин приращений, требующихся для соответствующих областей. Техническим результатом изобретения является обеспечение эффективной защиты от перегрева в соответствии с фактическим распределением температуры в каталитическом нейтрализаторе. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к устройству для распределения текучих сред, в частности смеси воды с мочевиной или жидкого топлива, в газовыпускных системах двигателя внутреннего сгорания. Устройство (13, 13′, 13″) для распределения текучих сред в газовыпускных системах двигателя внутреннего сгорания с впрыскивающим устройством (15), оканчивающимся в выпускном тракте (11, 11′, 11″), и с комбинацией множества отдельных мер для получения равномерного перемешивания текучих сред с отработавшим газом и полного выпаривания текучих сред из отработавшего газа. Отдельные меры включают в себя по меньшей мере одно вихреобразующее устройство (19) и/или по меньшей мере одно смесительное устройство (20, 20′′), предпочтительно, по меньшей мере один катализатор и впрыскивающее сопло (17) впрыскивающего устройства (15), расположенное на заданном удалении от стенки выпускного тракта (11, 11′, 11″). Причем предусмотрено по меньшей мере одно вихреобразующее устройство (19), содержащее несколько турбинообразно установленных направляющих лопаток (25) для газа, и причем впрыскивающее сопло (17) установлено по центру относительно поперечного сечения выпускного тракта (11′′). Техническим результатом изобретения является обеспечение эффективного распределения текучей среды в отработавшем газе, обеспечение полного выпаривания текучих сред без отложений более простым способом. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх