Устройство для обеспечения жидкого восстановителя с ситом для сепарации частиц



Устройство для обеспечения жидкого восстановителя с ситом для сепарации частиц
Устройство для обеспечения жидкого восстановителя с ситом для сепарации частиц
Устройство для обеспечения жидкого восстановителя с ситом для сепарации частиц
Устройство для обеспечения жидкого восстановителя с ситом для сепарации частиц
Устройство для обеспечения жидкого восстановителя с ситом для сепарации частиц
Устройство для обеспечения жидкого восстановителя с ситом для сепарации частиц
Устройство для обеспечения жидкого восстановителя с ситом для сепарации частиц

 


Владельцы патента RU 2607578:

ЭМИТЕК ГЕЗЕЛЬШАФТ ФЮР ЭМИССИОНСТЕХНОЛОГИ МБХ (DE)

Изобретение относится к устройствам для очистки отработавшего газа. Устройство (1) для подачи жидкого восстановителя (15) имеет бак (2) с внутренним пространством (3) и, по меньшей мере, частично расположенный во внутреннем пространстве (3) бака (2) резервуар (4). Резервуар (4) снаружи, по меньшей мере, частично окружен выполненным с возможностью прохода потока ситом (5) для сепарации частиц. В резервуаре (4) находится подающее устройство (8), которое выполнено для подачи восстановителя (15) из бака (2) через сито (5) для сепарации частиц, а затем к месту (9) впрыска восстановителя (15). При использовании изобретения появляется возможность создания сита, засорение которого может быть предотвращено в течение длительного периода времени за счет эффекта самоочищения, благодаря металлическому исполнению само сито может использоваться как нагреватель. 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

Изобретение относится к устройству для обеспечения жидкого восстановителя, имеющему бак для жидкого восстановителя, а также приданное этому баку подающее устройство для обеспечения жидкого восстановителя из бака на инжектор для подвода восстановителя в устройство для очистки отработавшего газа (ОГ).

В последнее время для нейтрализации ОГ (мобильных) двигателей внутреннего сгорания (ДВС) все больше применяются устройства для очистки ОГ, которые с помощью подведенного в ОГ восстановителя нейтрализуют ОГ ДВС. Мобильные ДВС применяются, например, для привода автомобилей. Например, известен способ селективного каталитического восстановления (СКВ), при котором ОГ ДВС очищаются от соединений оксидов азота, причем в ОГ подается восстанавливающая соединения оксидов азота среда. Такой средой является, например, аммиак. В автомобилях аммиак обычно хранится не как таковой, а в виде среды-предшественника, которая также называется предшественником восстановителя. Затем этот предшественник восстановителя в специально предусмотренном для этого реакторе или в устройстве для очистки ОГ превращается в аммиак, собственно восстановитель.

Таким предшественником восстановителя является, например, 32,5-процентный водный раствор мочевины, который имеется в продаже под торговым названием AdBlue®. Такой раствор предшественника восстановителя является безвредным для здоровья и поэтому хранится без проблем.

Предшественник восстановителя или же восстановитель может содержать различные примеси. Во-первых, эти примеси не должны попадать в ОГ ДВС, так как они могут приводить к образованию остатков в системе впуска ОГ. Во-вторых, такие примеси не должны попадать и в устройство для подачи восстановителя, так как эти примеси в устройстве могут приводить к закупорке каналов и/или вентилей.

Важным требованием к устройствам для обеспечения восстановителя также является то, что такие устройства должны быть наиболее экономичными. Нейтрализация ОГ с помощью подводимого восстановителя представляет собой значительный дополнительный стоимостный фактор при производстве и эксплуатации автомобиля.

Уже известно, что восстановитель фильтруют. Однако такие фильтры часто очень дороги и/или являются лишь ограниченно (компактно) устанавливаемыми. Кроме того, существует опасность того, что такие фильтры со временем будут засоряться, так как частицы скапливаются в системе пор и больше не удаляются. Это делает необходимой замену таких фильтрационных систем через регулярные промежутки времени, чтобы обеспечивать бесперебойную эксплуатацию. Это связано со значительными затратами, так как эти фильтры часто являются труднодоступными, и/или для этого должен быть опорожнен бак.

Исходя из этого, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы, по меньшей мере, частично решить указанные в связи с уровнем техники технические проблемы. Прежде всего, должно быть представлено особенно экономичное, технически простое, компактное и/или эффективное устройство для обеспечения жидкого восстановителя.

Эти задачи решены посредством устройства в соответствии с признаками п. 1 формулы изобретения. Другие благоприятные варианты устройства указаны в сформулированных как зависимые пунктах формулы изобретения. Приведенные в формуле изобретения отдельно признаки являются комбинируемыми между собой любым, технологически рациональным образом и могут быть дополнены пояснительными фактами из описания, причем показываются дополнительные варианты осуществления изобретения.

Изобретение относится к устройству для обеспечения жидкого восстановителя, имеющему бак с внутренним пространством и, по меньшей мере, частично расположенный во внутреннем пространстве бака резервуар. Резервуар снаружи, по меньшей мере, частично окружен выполненным с возможностью прохода потока ситом для сепарации частиц (далее «сито»). В резервуаре находится подающее устройство, которое выполнено для подачи восстановителя из бака через проходимое для потока восстановителя сито к месту отбора для восстановителя.

Прежде всего, сито окружает периферическую поверхность резервуара в преобладающей ее части или даже (по существу) полностью.

Под жидким восстановителем подразумевается, прежде всего, жидкий предшественник восстановителя, такой как, например, 32,5-процентный водный раствор мочевины, который является преобразуемым в восстановитель.

Прежде всего, бак для восстановителя изготовлен из пластмассы или металла. Соответствующие материалы могут быть использованы и для резервуара. Резервуар может быть соединен с баком разъемным образом или же сплошным соединением. Предпочтительно, резервуар расположен в области дна бака, прежде всего, в самом глубоком месте бака, если такое предусмотрено.

Подающее устройство содержит по меньшей мере один из следующих компонентов: насос, датчик давления/температуры/проводимости, подающий трубопровод, нагреватель, расширительный элемент (против давления льда). Подающее устройство расположено внутри резервуара. Резервуар выполнен герметичным относительно бака, так что само подающее устройство расположено не в ванне восстановителя, а в полом пространстве резервуара. Резервуар имеет вывод, через который внутреннее пространство бака через сито или же промежуточное пространство между ситом и резервуаром соединено с подающим устройством внутри резервуара. Через вывод восстановитель переводится из бака в подающее устройство, а оттуда, например, направляется дальше к инжектору, который переводит восстановитель в выпускной трубопровод.

Предпочтительно, резервуар вставлен в стенку бака так, что резервуар закрывает отверстие в стенке бака, и резервуар простирается во внутреннее пространство бака.

Сито, которое, по меньшей мере, частично окружает резервуар, предпочтительно, охватывает периферическую поверхность резервуара и, при необходимости, также верхнюю сторону резервуара, предпочтительно полностью. Сито расположено, прежде всего, только между стенкой бака и резервуаром, так что резервуар и сито вместе могут быть компактно расположены в баке. Тем самым, прежде всего, имеется в виду, что между стенкой бака и ситом и/или между ситом и резервуаром не расположено никакой дополнительной детали.

Прежде всего, сито, по меньшей мере, частично расположено на расстоянии от резервуара, так что между ситом и резервуаром образовано промежуточное пространство, в котором собирается очищенный восстановитель. Из промежуточного пространства очищенный восстановитель извлекается подающим устройством.

Сито имеет внешнюю поверхность сита и внутреннюю поверхность сита. Под внешней поверхностью сита здесь имеется в виду обращенная от резервуара и обращенная к внутреннему пространству бака сторона сита. Со стороны резервуара сито имеет внутреннюю поверхность сита. Внешняя поверхность сита и внутренняя поверхность сита разнесены между собой глубиной. Сито отличается от, прежде всего, пористого фильтра (например, пены) тем, что степень сепарации является описываемой ступенчатой функцией. То есть в отличие от (глубинных) фильтров отделяет частицы, от частиц бесконечно большого диаметра до частиц здесь (отверстиями точно) установленного наибольшего диаметра почти на 100%, причем частицы меньшего диаметра, чем определенного здесь наибольшего диаметра могут проходить практически беспрепятственно. Сито действует, прежде всего, (только) как блокада и/или само (практически) не имеет никакой поглощающей способности для частиц (как например, поры). При этом преимуществами сита являются, во-первых, простая конструкция и высокая собственная жесткость, так что не требуется никаких дополнительных опорных структур. Во-вторых, по сравнению с фильтрами сито имеет меньшую склонность к засорению, так как частицы не могут скапливаться внутри сита. Таким образом, в распоряжение может быть предоставлено экономичное и долговременно готовое к эксплуатации устройство, которое с помощью подающего устройства и других необходимых для обеспечения восстановителя компонентов предоставляет в распоряжение системы выпуска ОГ достаточно очищенный восстановитель.

Прежде всего, используемое здесь сито является единственным устройством для удаления частиц из восстановителя между баком и выпускным трубопроводом, которое предусмотрено в эксплуатации. При этом следует учитывать то, что, при необходимости, может быть еще предусмотрен (только) так называемый монтажный фильтр, который не дает возникающей при сборке отдельных компонентов (очень большой) стружке или другим деталям проникать в подающее устройство и другие необходимые компоненты. Эти монтажные фильтры, как правило, имеют как минимум на 50% больший максимальный диаметр, чем предусмотренное здесь сито. Таким образом, этот монтажный фильтр не выполняет никакой достойной упоминания функции при регулярной эксплуатации, а является лишь одноразовым вначале эксплуатации.

Согласно еще одному благоприятному варианту устройства сито имеет отверстия преимущественно одинакового размера для протока восстановителя. Прежде всего, отверстия на внешней поверхности сита соединены с расположенными напротив, прежде всего, имеющими одинаковые размеры отверстиями на внутренней поверхности сита, впрочем, выполненным закрытым каналом. То есть в сите не предусмотрено пор или других разветвлений между внешней поверхностью сита и внутренней поверхностью сита. Предпочтительно, канал проходит (по существу) прямолинейно. Прежде всего, отверстия являются соответственно конгруэнтными, то есть соответствуют друг другу по форме, размеру и положению/ориентации. Кроме того, также является предпочтительным, чтобы все отверстия сита были отверстиями одинакового размера для протока восстановителя.

Прежде всего, отверстия имеют соответственно наибольший диаметр не более 50 микрон, прежде всего, не более 30 микрон.

Согласно еще одному предпочтительному варианту сито сдержит по меньшей мере одну проволочную сетку и/или фольгу. При этом является предпочтительным, чтобы (металлическая) фольга была выполнена с травлеными и/или высеченными отверстиями. При этом предпочтительным является вариант, в котором сито, по меньшей мере, частично или полностью образовано (металлической) фольгой. Выполнение сита в виде фольги является особенно благоприятным, так как при этом могут быть получены очень равномерные отверстия, и фольга имеет достаточную собственную жесткость, так что, прежде всего, не требуется никаких опорных структур. Проволочная сетка отличается тем, что отверстия в сите образуются сплетенными между собой проволоками. При этом отверстия в направлении глубины образуются только соответственно одним слоем проволочной сетки.

Сито может иметь многослойную структуру. В этой связи является особенно предпочтительным, чтобы первый слой сита был ситовым ярусом с пропускной способностью. Ситовый ярус имеет необходимые для пропускной способности отверстия (диаметром не более 50 микрон, предпочтительно не более 30 микрон). Тогда второй слой, предпочтительно, является опорной структурой, которая имеет опорное действие. Предпочтительно, опорная структура имеет по сравнению с ситовым ярусом значительно большие отверстия, например отверстия с диаметром не менее 10 мм. Для этого опорная структура имеет по сравнению с ситовым ярусом значительно повышенную механическую стабильность, которая может быть достигнута, например, за счет большой по сравнению с ситовым ярусом глубины (толщины материала) опорной структуры.

Является предпочтительным, чтобы отверстия, начиная от внешней поверхности сита к внутренней поверхности сита, становились меньше. Это свойство отверстий должно быть учтено, прежде всего, при изготовлении сита. Именно при травлении или же при высечке часто получаются не полностью цилиндрические отверстия, а получается легкая конусность. Однако в этой связи эта конусность как раз является желательной, так как при этом восстановителю создается препятствие для того, чтобы снова течь через сито обратно во внутреннее пространство бака. То есть ситом и выполненными таким образом отверстиями создается удерживающий элемент, так что, например, при движении на поворотах, других ускорениях или наклонах бака, в резервуаре или же промежуточном пространстве гарантированно остается достаточный уровень наполнения.

Предпочтительно, сито имеет глубину между внешней поверхностью сита и внутренней поверхностью сита максимально 0,5 мм. Сито, прежде всего, по меньшей мере, частично изготовлено из металла или пластмассы. Предпочтительно, сито изготовлено из металлического материала, так как металлические материалы имеют особенно хорошую теплопроводность. Кроме того, сито из металла при всех возникающих во время эксплуатации температурах является механически очень стабильным и не изменяет или изменяет лишь очень мало, прежде всего, свою пропускную способность (то есть, прежде всего, размер имеющих решающее значение для пропускной способности отверстий) при изменениях температуры.

Согласно еще одному благоприятному варианту сито очищает само себя в процессе эксплуатации. Для этого, например, является рациональным позиционирование сита, которое при эксплуатации позволяет осуществлять интенсивное омывание восстановителем. Это, прежде всего, достигается и тем, что внешняя поверхность сита выполнена наиболее гладкой, то есть, имеет наименьшую шероховатость со средним арифметическим отклонением профиля Ra не более 0,5 микрона. За счет выполненной таким образом поверхности сита при определенных условиях прилипающие частицы могут быть снова отделены вследствие омывания восстановителем. То же самое соответственно относится и к варианту сита в виде проволочной сетки. Омывание сита в процессе эксплуатации происходит, например, в связи с плескательными движениями в баке. Тот факт, что в результате омывания частицы снова отделяются, отличает сито от глубинного фильтра. В случае с ситом частицы осаждаются (снаружи) на поверхности и могут быть снова отделены протекающим восстановителем. Напротив, в случае с глубинным фильтром частицы первично осаждаются внутри глубинного фильтра (в порах). Поэтому удаление частиц чистым омыванием глубинного фильтра фактически невозможно.

Является предпочтительным, чтобы, по меньшей мере, внешняя поверхность сита (при необходимости и внутренняя поверхность сита), по меньшей мере, частично имела гидрофобное или гидрофильное свойство, при необходимости, могут быть предусмотрены и оба свойства вместе. Прежде всего, предусмотрено соответствующее покрытие. Гидрофобное выполнение приводит к тому, что предотвращается прилипание восстановителя, и что восстановитель соответственно отталкивается от поверхности. Но равным образом может быть особенно благоприятным и гидрофильное выполнение, так что на внешней поверхности сита образуется пленка жидкости, и соответственно даже при незначительных количествах жидкости, при определенных условиях, прилипающие частицы смываются. В этой связи предпочтительными являются углы контакта между жидкостью, здесь восстановителем, и твердым веществом, здесь материалом сита, от 0 до 20° (гидрофильно) или же больше 90°, прежде всего, больше 120° (гидрофобно). Углом контакта называется угол, который капля жидкости на поверхности твердого вещества образует к этой поверхности. При незначительных углах контакта (около 0°) поверхность называется гидрофильной. При углах около 90° поверхность считается гидрофобной или при еще больших углах сверхгидрофобной.

Согласно еще одному благоприятному варианту сито имеет волнистость. За счет волнистости, прежде всего, увеличивается имеющаяся в распоряжении внешняя поверхность сита, так что даже при малом наибольшем диаметре отверстий достигается достаточный проход восстановителя внутрь резервуара.

Сито (альтернативно или кумулятивно) также может иметь профилирование и/или структурирование. Профилированием описываются, например, узорообразные возвышения поверхности и впадины поверхности, причем они, предпочтительно, взаимодействуют или же граничат друг с другом и/или налагаются друг на друга. При этом форма (при рассмотрении в поперечном сечении), прежде всего, отклоняется от формы волны и может содержать, например, ступени, зубцы и тому подобное. Структурирование может содержать разнесенные между собой структуры, которые, прежде всего, не (прямо) граничат друг с другом, как например, углубления, борозды и тому подобное.

Согласно еще одному благоприятному варианту сито соединено, по меньшей мере, с резервуаром или баком по меньшей мере одним из следующих видов крепления:

а) соединение по меньшей мере одним из способов: зажим, прессование и натяг,

б) сплошное соединение, прежде всего вследствие склеивания, пайки и/или сварки,

в) по меньшей мере, частично заключено в оболочку, прежде всего посредством резервуара,

г) соединение резьбой.

Соединение зажимом, прессованием и/или натягом может быть осуществлено, например, за счет того, что сито имеет эластичную форму и соответственно, например, меньший диаметр, чем резервуар. В этом случае для монтажа на резервуаре сито должно быть расширено и, соответственно за счет эластичности сита происходит зажим. Также является возможным, что между резервуаром и ситом предусмотрена эластичная прокладка, которая сжимается между резервуаром и ситом, и таким образом сито натягивается на резервуаре. Сито может быть выполнено по типу закрываемого хомута, который может быть наложен вокруг резервуара. Сито может иметь скобяной элемент, с помощью которого хомут может быть закрыт, натянут и закреплен вокруг резервуара. Сито также может быть закреплено на резервуаре с помощью по меньшей мере одной резиновой ленты. Кроме того, могут быть предусмотрены фиксирующие элементы, которые являются упруго деформируемыми, и на которые сито насаживается для расположения на резервуаре. К тому же, могут быть предусмотрены скобяные элементы, которые фиксируют сито на резервуаре. Предпочтительно, сито закрепляется на резервуаре винтами и/или заклепками. Прежде всего, участками сито имеет резьбу, так что посредством завинчивания самого сита может быть достигнуто соединение между ситом и резервуаром или же ситом и дном бака.

Прежде всего, сито заделано в резервуар или же материал резервуара. При этом сито, по меньшей мере, частично покрыто резервуаром и/или материалом резервуара. Это может быть достигнуто литьем или пластическим деформированием.

Согласно еще одному варианту сито имеет нагреватель. Прежде всего, само сито выполнено как нагреватель. Это может быть достигнуто за счет того, что сито (по меньшей мере, частично) выполнено из соответственно электропроводного материала, который используется как резистивный нагреватель. Предпочтительно, на сите и/или в нем предусмотрены соответствующие нагревательные структуры, так что замерзший восстановитель может быть целенаправленно разморожен в предварительно определенных местах.

Изобретение также может быть осуществлено по типу модуля для подачи и нагнетания восстановителя, который имеет устройство согласно изобретению, а также инжектор, который является располагаемым в системе выпуска ОГ. Таким образом, восстановитель из бака через устройство и инжектор нагнетается в систему выпуска ОГ, причем сито является единственным устройством для сепарации частиц между баком и системой выпуска ОГ. Вышеприведенные высказывания по так называемым монтажным фильтрам здесь действуют соответственно.

Кроме того, изобретение относится к автомобилю, имеющему, по меньшей мере, ДВС и систему выпуска ОГ для нейтрализации ОГ ДВС, причем система выпуска ОГ имеет инжектор для подачи восстановителя в систему выпуска ОГ, а инжектор подсоединен к соответствующему изобретению устройству для обеспечения жидкого восстановителя.

В еще одном благоприятном конструктивном варианте сито имеет достаточную теплопроводность, чтобы вводить тепло расположенного в резервуаре нагревателя в восстановитель в баке. Такая достаточная теплопроводность может быть достигнута, например, посредством металлического сита и/или посредством (металлических) теплопроводных перемычек, которые простираются от резервуара через сито.

Кроме того, может быть предусмотрено, что в и/или на сите расположен или же встроен по меньшей мере один датчик уровня наполнения. С помощью датчика уровня наполнения можно контролировать уровень восстановителя в баке. Датчик уровня наполнения может быть непрерывным датчиком наполнения, который делает возможным непрерывный, постоянный контроль уровня наполнения в (заданном) диапазоне от минимального измеримого уровня до максимального измеримого уровня. Таким непрерывным датчиком уровня наполнения является, например, ультразвуковой датчик.

Датчик уровня наполнения также может быть дискретным. С помощью дискретного датчика наполнения может быть лишь установлено, имеется ли в баке восстановитель на определенном уровне и находится ли фактический уровень наполнения в баке выше или ниже контролируемого датчиком уровня. Прежде всего, при дискретных датчиках уровня наполнения напрашивается установка в и/или на сите нескольких датчиков уровня наполнения. Так может быть получена более точная информация об уровне наполнения бака. Такой дискретный датчик уровня наполнения может быть выполнен в виде поплавка.

По меньшей мере один датчик уровня наполнения может быть осуществлен по типу электрического проводника и/или по типу электрического контакта. Измерение уровня наполнения может быть определено через электрическое сопротивление и/или электрическую емкость. Электрическое сопротивление и/или электрическая емкость между двумя электрическими контактами и/или двумя электрическими проводниками изменяется в зависимости от того, имеется или нет на контактах/между контактами или же на проводниках/между проводниками восстановитель. Это может быть использовано для определения уровня наполнения. Электрические контакты и/или электрические проводники могут быть на сите, например, приклеены, приварены и/или припаяны. Сито также может быть осуществлено в виде ткани или в виде плетения. Тогда электрические контакты и/или электрические проводники также могут быть вотканы или вплетены в сито.

Далее изобретение, а также технический контекст поясняются более детально на фигурах. На фигурах показаны особенно предпочтительные примеры осуществления, которыми изобретение, однако, не ограничено. Одинаковые объекты на фигурах снабжены одинаковыми ссылочными обозначениями. Прежде всего, следует указать на то, что фигуры и, прежде всего, соотношения размеров представлены лишь схематически. Показано на:

фиг. 1: конструктивный пример устройства на виде сбоку,

фиг. 2: еще один конструктивный пример устройства на виде сверху,

фиг. 3: автомобиль с модулем и устройством,

фиг. 4: фрагмент сита,

фиг. 5: крепление сита на резервуаре посредством зажимного соединения,

фиг. 6: крепление сита на резервуаре посредством фиксирующего элемента,

фиг. 7: крепление сита посредством скобяного элемента,

фиг. 8: крепление сита на резервуаре посредством сплошного соединения,

фиг. 9: соединение сита и резервуара посредством дополнительных сплошных соединений,

фиг. 10: соединение сита и резервуара посредством винтовых или же заклепочных соединений,

фиг. 11: соединение сита и резервуара посредством резьбы,

фиг. 12: крепление сита на выемке резервуара посредством зажимного соединения,

фиг. 13: еще один вид зажимного соединения согласно фиг. 12.

На фиг. 1 схематически показан конструктивный пример устройства 1 на виде сбоку. Устройство содержит бак 2 с внутренним пространством 3, в котором расположен резервуар 4. В резервуаре расположено подающее устройство 8 для подачи восстановителя 15 из бака 2 к не показанному инжектору. Резервуар 4 на своей периферической поверхности 26 окружен ситом 5 для сепарации частиц (далее «ситом»).

Сито 5 простирается также по верхней стороне 31 резервуара. Сито 5 имеет внешнюю поверхность 6 сита и внутреннюю поверхность 12 сита. Внешняя поверхность 6 сита и внутренняя поверхность 12 сита разнесены между собой глубиной 7. Сито 5 имеет отверстия 13, через которые восстановитель 15 из внутреннего пространства 3 бака 2 через показанное здесь промежуточное пространство 18 и отборное отверстие или же вывод 19 попадает в подающее устройство 8 внутри резервуара 4. Кроме того, сито 5 имеет покрытие 14, которое имеет гидрофильные и/или гидрофобные свойства, так что прилипающие к внешней поверхности 6 сита частицы смываются восстановителем 15. Таким образом может быть достигнут эффект самоочищения сита 5, так что сито 5 является используемым в течение длительного времени.

Бак 2 имеет стенку 29 бака и поддон 28 в области дна 33 бака. Резервуар 4 закреплен на дне 33 бака в области поддона 28. В показанном здесь конструктивном примере дно 33 бака имеет отверстие 30 бака в области поддона 28. Здесь резервуар 4 простирается через отверстие 30 бака в бак 2. Резервуар имеет дно 32 резервуара. Подающее устройство 8 здесь содержит насос 24, датчик 25 давления и место 9 отбора, через которое восстановитель 15 подается в не показанный трубопровод для подачи восстановителя, а затем к также не показанному инжектору.

На фиг. 2 показан еще один конструктивный пример устройства 1 на виде сверху. Восстановитель 15 из внутреннего пространства 3 бака 2 подается через сито 5 в промежуточное пространство 18, а оттуда через отборное отверстие или же вывод 19 в устройство 8 подачи. При этом восстановитель 15 посредством насоса 24 транспортируется из промежуточного пространства 18 в подающее устройство 8. Из насоса 24 восстановитель 15 через датчик 25 давления попадает к месту 9 отбора. Восстановитель 15 через отверстия 13 входит в канал 43 сита и вытекает из сита 5 по внутренней поверхности 12 сита. Сито 5 имеет волнистость 17. Кроме того, на сите 5 расположен нагреватель 27, так что сито 5 для разжижения замерзшего восстановителя может соответственно нагреваться. На самом сите 5 здесь расположены элементы 34, которые, начиная от внешней поверхности сита, простираются во внутреннее пространство 3, и которые делают возможным размораживание замерзшего восстановителя 15 во внутреннем пространстве 3 бака. Для этой цели элементы 34 также могут иметь нагреватель 27 или расположены в теплопроводном соединении с нагревателем 27 сита 5. Кроме того, элементы 34 служат для успокоения и удерживания восстановителя 15. За счет этого в случае ускорений бака 2 (например, в результате ускорений автомобиля) может быть уменьшено плескание восстановителя 15 и, кроме того, удержано минимальное количество восстановителя 15 в области сита 5, так что отверстия 13 сита 5 остаются покрытыми восстановителем 15.

На фиг. 3 показан автомобиль 20 с ДВС 21 и системой 22 выпуска ОГ. В или же на системе 22 выпуска ОГ расположен инжектор 23. Инжектор 23 устройством 1 загружается восстановителем 15, так что восстановитель 15 через инжектор 23 может быть переведен в систему 22 выпуска ОГ для очистки ОГ. Устройство 1 и инжектор здесь образуют модуль 11.

На фиг. 4 показан фрагмент сита 5 с внешней поверхностью 6 сита и отверстиями 13, через которые восстановитель 15 из внутреннего пространства 3 бака входит в промежуточное пространство 18. Отверстия 13 имеют наибольший диаметр 10. За счет выполнения в виде сита частицы диаметром больше, чем наибольший диаметр 10 удерживаются от прохождения через отверстие 13. Частицы меньшего диаметра, чем наибольший диаметр 10 в значительной степени беспрепятственно проходят через отверстие 13. Тем самым, в отличие от фильтров (пористый фильтр, нетканый материал, ткань, трикотаж, пена или т.п.) реализуется резкая степень сепарации. Таким образом, непрерывное засорение сита 5 частицами разных размеров, а тем самым и увеличивающееся закупоривание эффективно предотвращаются. На внешней поверхности 6 сита здесь расположен нагреватель 27. Он может быть расположен и на внутренней поверхности 12 сита или в сите 5. При металлическом выполнении сита 5 и все сито 5 может быть использовано в качестве нагревателя 27.

На фиг. 5-12 показаны различные виды крепления сита 5 на резервуаре 4 и/или на баке 2. Показанные на фигурах виды соединения представляют собой лишь особенно благоприятные примеры осуществления, причем специалист может вывести из них другие виды соединения, которые также охвачены настоящим изобретением. То есть, изобретение определенно не ограничено показанными на следующих фигурах конструктивными примерами.

На фиг. 5 на виде сверху показан резервуар 4, на который должно быть установлено показанное в заштрихованном виде малое сито 5. Сито 5 имеет меньший диаметр или же меньшую по размеру форму, так что для монтажа на резервуаре оно должно быть растянуто. После монтажа сита 5 (внешняя сплошная линия) на резервуаре 4 оно упруго деформировано и соответственно увеличено, так что соединение 16 между резервуаром 4 и ситом осуществлено посредством зажима.

На фиг. 6 показано крепление сита 5 на резервуаре 4 с помощью фиксирующего элемента 36. С помощью предусмотренной для этого выемки 42 сито 5 надвигается на фиксирующий элемент 36. Фиксирующий элемент 36 имеет гибко деформируемую верхнюю часть, которая во время надвигания сжимается меньшей выемкой, а после надвигания возвращается в первоначальную форму. Таким образом получается соединение 16 в результате фиксации деталей.

На фиг. 7 показано крепление сита 5 на резервуаре 4 посредством скобяного элемента 37, который здесь простирается над верхней стороной 31 резервуара. Скобяной элемент 37 охватывает сито 5 на его внешней поверхности 6 и таким образом производит соединение 16 посредством зажима. Кроме того, здесь показано уплотнение 41 между ситом 5 и дном 32 резервуара. Это уплотнение 41 предотвращает проникновение неочищенного восстановителя 15 в промежуточное пространство 18. Это уплотнение может быть соответственно применено в других показанных здесь конструктивных примерах.

На фиг. 8 показано крепление сита 5 на резервуаре 4 посредством сплошного соединения 16. Здесь сито 5 закреплено на резервуаре 4, здесь на верхней стороне 31 резервуара, через промежуточную деталь 35 и сплошное соединение 16, полученное, например, сваркой, пайкой или склеиванием. Сито 5 частично заделано в материале промежуточной детали 35 или же окружено им. Для этого промежуточная деталь 35 может быть изготовлена вместе с ситом 5 способом литья. Промежуточная деталь 35 также может быть соответственно трансформирована и после установки сита 5. Варианты с промежуточной деталью 35 соответственно относятся и к резервуару 4, т.е. резервуар может быть соответственно непосредственно соединен с ситом 5.

На фиг. 9 показано соединение 16 между ситом 5 и резервуаром 4 с помощью сварки валиковым швом.

На фиг. 10 показано соединение 16 между ситом 5 и резервуаром 4 посредством винта 38 и заклепки 39, которая здесь расположена на верхней стороне 31 резервуара.

На фиг. 11 показано соединение 16 сита 5 и резервуара 4 посредством резьбы 40, которое здесь расположено в области дна 32 резервуара. Сито 5 и резервуар 4 или часть дна 32 резервуара имеют соответственно резьбу 40, так что сито 5 вращением самого сита 5 может быть ввинчено в расположенную на резервуаре 4 или, как показано здесь, на дне 32 резервуара резьбу 40.

На фиг. 12 показан резервуар 4 на виде сверху. Соединение 16 сита 5 с резервуаром 4 осуществлено как в конструктивном варианте по фиг. 5 посредством зажима. Сито 5 натянуто относительно резервуара, прежде всего, зажато на выемке 44 резервуара 4.

В выемке 44 расположен ультразвуковой датчик 45, с помощью которого может контролироваться уровень наполнения в баке для восстановителя. Ультразвуковой датчик 45 не закрывается сверху резервуаром 4.

Показанный на фиг. 12 резервуар 4 на фиг. 13 изображен в еще одном виде. Здесь видна выемка 44, на которой зажато сито 5.

В выемке 44 находится ультразвуковой датчик 45. Пунктирно изображены проходящие вверх от ультразвукового датчика 45 ультразвуковые лучи для контроля уровня наполнения. Ультразвуковой датчик 45 расположен в выемке 44 так, что он свободен кверху и не перекрывается областями резервуара 4.

Посредством настоящего изобретения предлагается наиболее простое и экономичное выполнение сита. Засорение сита может быть предотвращено в течение сравнительно длительного периода времени. Кроме того, может быть использован эффект самоочищения сита, так что все компоненты для удерживания частиц из восстановителя к насосу и/или дозирующему устройству являются практически не требующими техобслуживания. Благодаря металлическому исполнению само сито может использоваться как нагреватель. Соответственно восстановитель, начиная от сита, последовательно размораживается.

1. Устройство (1) для обеспечения жидкого восстановителя (15), имеющее бак (2) с внутренним пространством (3) и, по меньшей мере, частично расположенный во внутреннем пространстве (3) бака (2) резервуар (4), причем резервуар (4) снаружи, по меньшей мере, частично окружен выполненным с возможностью прохода потока ситом (5) для сепарации частиц, и в резервуаре (4) находится подающее устройство (8), которое выполнено для подачи восстановителя (15) из бака (2) через сито (5) для сепарации частиц, а затем к месту (9) отбора для восстановителя (15).

2. Устройство (1) по п. 1, причем сито (5) для сепарации частиц имеет преимущественно одинаковые по размеру отверстия (13) для протока восстановителя (15).

3. Устройство (1) по п. 1 или 2, причем отверстия (13) имеют соответственно наибольший диаметр (10) не более 50 микрон.

4. Устройство (1) по п. 1 или 2, причем сито (5) для сепарации частиц является по меньшей мере одной проволочной сеткой или содержит фольгу.

5. Устройство (1) по п. 1 или 2, причем отверстия (13), начиная от внешней поверхности (6) сита, уменьшаются в направлении внутренней поверхности (12) сита.

6. Устройство (1) по п. 1 или 2, причем сито (5) для сепарации частиц имеет глубину (7) между внешней поверхностью (6) сита и внутренней поверхностью (12) сита не более 0,5 мм.

7. Устройство (1) по п. 1 или 2, причем сито (5) для сепарации частиц в процессе эксплуатации самоочищается.

8. Устройство (1) по п. 1 или 2, причем, по меньшей мере, внешняя поверхность (6) сита, по меньшей мере, частично имеет гидрофобное или гидрофильное свойство (14).

9. Устройство (1) по п. 1 или 2, причем сито (5) для сепарации частиц имеет волнистость (17).

10. Устройство (1) по п. 1 или 2, причем сито (5) для сепарации частиц соединено, по меньшей мере, с резервуаром (4) или баком (2) по меньшей мере одним из следующих видов крепления:

а) соединение (16) по меньшей мере одним из способов: зажим, прессование и натяг,

б) сплошное соединение (16),

в) по меньшей мере, частично заключено в оболочку,

г) соединение (16) резьбой (40).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и системе обработки отработавших газов, в котором восстанавливающий агент подают в поток выхлопного газа из двигателя. Система SCR содержит катализатор SCR (265).

Изобретение относится к системе обработки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство диагностики неисправностей согласно устройства управления выхлопными газами, имеющего как функцию избирательного восстановления, так и функцию фильтрации, вычисляет скорость очистки NOX, относящуюся к случаю, в котором устройство управления выхлопными газами находится в нормальном состоянии, на основе оцененного значения количества твердых частиц (PM), собранных или накопленных в устройстве управления выхлопными газами, и оцененного значения доли NO2 в выхлопном газе, перетекающем в устройство управления выхлопными газами, и определяет то, что устройство управления выхлопными газами является неисправным, когда разность между результатом вычисления и фактической скоростью очистки NOX превышает пороговое значение.

Изобретение относится к обработке отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Способ определения утечки восстановителя из устройства для обработки отработавшего газа (ОГ) включает следующие шаги: а) определение разности (5) сигналов (3, 4) второго датчика (29) оксидов азота и устройства (41), б) определение отклонения (7) между разностью (5) и целевой величиной (6) блока (2) регулирования, г) определение градиента (21) интегрирующего компонента (20) блока регулирования, д) установление утечки восстановителя, если отклонение (7) превышает первую пороговую величину (9), а градиент (21) - вторую пороговую величину (10).

Изобретение относится к способу и устройству для регенерации датчика твердых частиц системы снижения токсичности выбросов транспортного средства. Способ управления нагревателем датчика твердых частиц, в котором обеспечивают работу нагревателя для выжигания сажи, накопленной на указанном датчике; и регулируют температуру нагревателя в зависимости от выходного сигнала датчика во время работы нагревателя.

Изобретение относится к системе последующей обработки отработавших газов. Способ контроля компонентов системы последующей обработки отработавших газов (EATS) для дизельного двигателя содержит по направлению потока отработавших газов форсунку системы усовершенствованного впрыска углеводородов (AHI), блок дизельного катализатора окисления (DOC), дизельный сажевый фильтр (DPF) и систему селективного каталитического восстановления (SCR), включает: измерение количества тепла (QDOC), выделившегося на блоке DOC в течение цикла впрыска углеводородов системой AHI; измерение количества тепла (QEATS) от впрыснутого системой AHI топлива, выделившегося на блоке DOC и фильтре DPF в течение цикла впрыска углеводородов системой AHI; измерение коэффициента преобразования (ηSCR) оксидов NOx в N2 системой SCR, когда впрыск углеводородов системой AHI не осуществляется; вычисление количества поданного тепла (QAHI) от топлива, впрыснутого системой AHI, в течение цикла впрыска углеводородов в случае полноценной работы форсунки; вычисление величины коэффициента прохождения углеводородов через блок DOC, равного: 1 - (QDOC/QEATS); вычисление величины коэффициента выноса углеводородов в системе AHI, равного: 1 - (QEATS/QAHI); и идентификацию неисправности форсунки системы AHI, блока DOC, фильтра DPF или системы SCR путем сравнения каждого из вычисленного коэффициента прохождения углеводородов через блок DOC, вычисленного коэффициента выноса углеводородов в системе AHI и измеренного коэффициента преобразования оксидов NOx с заданными величинами.

Изобретение относится области пост-обработки выхлопных газов при помощи катализатора с селективным каталитическим восстановлением (SCR) и фильтра-улавливателя частиц.

Изобретение относится к системам обработки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Способ управления работой форсунки, служащей для впрыска углеводородов в поток отработавших газов, включает: впрыск топлива для нагрева блоков системы.

Изобретение относится к системе и способу подачи раствора жидкого восстановителя в систему обработки выхлопных газов. При реализации способа работы системы впрыска жидкого восстановителя осуществляют хранение раствора этанола, воды и мочевины в баке-хранилище.

Изобретение относится к устройству для подачи восстановителя из бака в устройство очистки отработавших газов (ОГ) для очистки ОГ. Устройство содержит насос, имеющий приводной узел и узел камеры насоса, причем узел камеры насоса частично ограничивает камеру насоса.

Изобретение относится к очистке отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство (1) для введения жидкой среды, например мочевины, в выхлопные газы, содержит смесительную камеру (2), предназначенную для протекания по ней выхлопных газов, при этом смесительная камера (2) ограничена в радиальном направлении снаружи трубчатой металлической стенкой (6), и впрыскивающий элемент (10) для впрыска жидкой среды в форме аэрозоля (11) в смесительную камеру (2), и канал (12) для выхлопных газов проходящий вдоль наружной стороны первой трубчатой стенки.

Изобретение относится к системам обработки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Разработан способ эксплуатации устройства (1) для предоставления жидкой присадки, имеющего по меньшей мере одно место (17) всасывания для отбора жидкой присадки из бака (2), бесклапанный транспортирующий трубопровод (6), проходящий от места (17) всасывания до устройства (3) подачи, и бесклапанный объемный насос (4), причем объемный насос (4) выполнен с возможностью подавать жидкую присадку из бака (2) через место (17) всасывания вдоль транспортирующего трубопровода (6) к устройству (3) подачи, и причем объемный насос (4) имеет по меньшей мере одно уплотнение (19) транспортирующего трубопровода (6), которое может сдвигаться вдоль транспортирующего трубопровода (6) для подачи жидкой присадки. В способе на этапе а) обнаруживают остановку работы устройства (1); на этапе b) определяют положение (45) уплотнения (19) внутри объемного насоса (4); и на этапе с) изменяют положение (45) уплотнения (19), если положение (45) уплотнения не соответствует предусмотренному парковочному положению (44). При реализации изобретения осуществляется защита устройства от замерзания жидкой присадки. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к выхлопной системе для автомобильного двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедных смесях, при этом система включает: (1) катализируемую монолитную подложку, содержащую катализатор, расположенный по потоку до монолитной подложки, при этом указанный катализатор содержит, по меньшей мере, один металл платиновой группы (PGM) и который содержит платину (Pt) и палладий (Pd) в весовом отношении Pt:Pd≥1,25:1, и (2) монолитную подложку, имеющую длину L и включающую первую зону, по существу, постоянной длины, ограничиваемую на одном конце первым концом монолитной подложки, при этом первая зона содержит катализатор селективного каталитического восстановления (SCR), предназначенный для восстановления оксидов азота азотистым восстановителем в выхлопном газе, выбрасываемом двигателем внутреннего сгорания, и вторую зону, по существу, постоянной длины, меньше L, ограничиваемую на одном конце вторым концом монолитной подложки, при этом второй конец монолитной подложки ориентирован в направлении верхней по потоку стороны и при этом: (а) вторая зона состоит из, по меньшей мере, одного оксида металла в форме частиц или смеси любых двух или более оксидов металлов, предназначенных для улавливания газофазного металла платиновой группы (PGM), при этом указанный, по меньшей мере, один оксид металла в форме частиц выбирают из группы, состоящей из необязательно стабилизированного оксида алюминия, аморфного алюмосиликата, необязательно стабилизированного оксида циркония, оксида титана и смесей из любых двух или нескольких из них, при этом указанный, по меньшей мере, один оксид металла в форме частиц не выполняет функцию подложки для какого-либо другого каталитического компонента; или (b) вторая зона содержит компонент, способный улавливать и/или сплавляться с газофазным металлом платиновой группы (PGM) и который содержит: (i) металл, выбранный из группы, состоящей из золота и серебра, или (ii) смесь или сплав палладия и золота. Изобретение также относится к двигателю с воспламенением от сжатия и автомобилю, включающему такой двигатель. Технический результат заключается в уменьшении или предотвращении отравления металлом платиновой группы (PGM) катализатора селективного каталитического восстановления (SCR). 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 8 пр.

Изобретение относится к обработке отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство для введения жидкой среды, например мочевины, в выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания содержит: смесительную камеру (2), предназначенную для протекания по ней выхлопных газов, при этом смесительная камера (2) ограничена в радиальном направлении снаружи трубчатой металлической стенкой (6), и впрыскивающий элемент (10) для впрыска жидкой среды в форме аэрозоля (11) в смесительную камеру (2). Трубчатая стенка (6) имеет переменную толщину, если смотреть в продольном направлении смесительной камеры, так что участок (6а) трубчатой стенки (6), предназначенный для ударов в него этого аэрозоля (11) от впрыскивающего элемента, имеет толщину, большую чем толщина участка трубчатой стенки (6), примыкающего к этому участку (6а) стенки. При использовании изобретения обеспечивается хорошее испарение впрыснутого восстанавливающего агента. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки отработавших газов. Изобретение относится к устройству (1) для подачи жидкой добавки в выпускной трубопровод (2). Устройство (1) содержит бак (3), подающий трубопровод (4), нагревательный элемент (5), выполненный из позистора, для нагрева жидкой добавки в баке (3) и/или подающем трубопроводе (4) и дозирующее устройство (6) для дозирования жидкой добавки. Дозирующее устройство имеет катушку (7) и подвижный компонент (8), причем подвижный компонент может двигаться посредством катушки (7). Катушка (7) может быть электронно последовательно соединена с нагревательным элементом (5) посредством первого переключающего элемента (9). Изобретение позволяет возможным недорогим образом ограничивать по величине ток активации через нагревательный элемент (5), состоящий из позисторного материала. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх