Система подачи восстановителя в систему отработавших газов



Система подачи восстановителя в систему отработавших газов
Система подачи восстановителя в систему отработавших газов

 


Владельцы патента RU 2616714:

МТУ ФРИДРИХСХАФЕН ГМБХ (DE)

Изобретение относится к системе (1) подачи для мочевины, в частности для устройства очистки отработавших газов путем обработки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, со сборником (5) для вещества, дозировочным устройством (7) для дозирования вещества, в частности в выпускной трубопровод (3) двигателя внутреннего сгорания, и с подводящим трубопроводом (9), которая включает подающий трубопровод (11) для подачи вещества в дозировочное устройство (7) и рециркуляционный трубопровод (13) для отвода среды от дозировочного устройства (7) в сборник (5), причем дозировочное устройство (7) выполнено таким образом, что в режиме эксплуатации системы (1) подачи для охлаждения вещество протекает от входного соединительного патрубка (17) до выходного соединительного патрубка (19) дозировочного устройства (7). При этом предусмотрено, что подводящий трубопровод (9) включает как обвод дополнительное жидкостное соединение (23) между подающим трубопроводом (11) и рециркуляционным трубопроводом (13), причем дополнительное жидкостное соединение (23) перед входным соединительным патрубком (17) дозировочного устройства (7) входит в подающий трубопровод (11) и после выходного соединительного патрубка (19) дозировочного устройства (7) входит в рециркуляционный трубопровод (13). В дополнительном жидкостном соединении (23) расположено дроссельное устройство (43) или подпиточное устройство. Это позволяет исключить повреждения вследствие термической нагрузки, когда жидкостной контур блокируется в зоне сборника замерзшей жидкостью. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к системе подачи вещества согласно пункту 1 ограничительной части формулы изобретения.

Известны системы подачи упомянутого типа. Из немецкого выложенного описания к неакцептированной заявке на патент DE 10 2004 046 881 А1 известна система подачи для устройства очистки отработавших газов для обработки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, которая включает сборник для вещества, дозировочное устройство для дозированной подачи вещества в выпускной трубопровод двигателя внутреннего сгорания и подводящий трубопровод. Подводящий трубопровод содержит подающий трубопровод, который служит для подачи вещества в дозировочное устройство. Дополнительно подводящий трубопровод содержит рециркуляционный трубопровод, который может отводить вещество из дозировочного устройства назад в сборник. Такие системы подачи используются, в частности, для восстановления окислов азота в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания. В качестве вещества в этом случае применяется восстановитель, который подается в выпускной трубопровод перед селективным катализатором для осуществления селективного каталитического восстановления. Предпочтительно в селективном катализаторе аммиак с окислами азота преобразуется в азот и воду, причем предварительно аммиак, как правило, путем гидролиза выделяется из впрыснутого в отработавшие газы жидкого восстановителя. В качестве восстановителя используется, в частности, раствор мочевины, как правило, водный раствор мочевины. Для обеспечения надежного функционирования дозировочного устройства требуется охладить его при эксплуатации системы подачи, поскольку оно находится в контакте с горячими отработавшими газами или горячим выпускным трубопроводом. С этой целью в известных системах подачи, в частности в системе подачи, известной из описания DE 10 2004 046 881 А1, предусмотрено, что через дозировочное устройство в рабочем режиме пропускают вещество, причем оно протекает от соединительного патрубка на входе дозировочного устройства до соединительного патрубка на выходе дозировочного устройства.

В таких системах подачи существует опасность того, что при нормальных условиях жидкий восстановитель замерзнет при низких температурах окружающей среды. Это может привести к повреждениям, в частности, дозировочного устройства. Известны многочисленные меры, чтобы избежать повреждения дозировочного устройства замерзшим веществом. В частности, в документе DE 10 2004 046 881 А1 предлагается решение, обеспечивающее, во-первых, хорошую изоляцию системы подачи относительно морозящего воздействия вещества и, во-вторых, по возможности минимальное изолирующее воздействие для хорошего теплоотвода. Однако при низких температурах окружающей среды также существует опасность того, что замерзнет вещество, находящееся в сборнике. Так как здесь речь идет, как правило, о большом объеме вещества, то оттаивание вещества в сборнике длится особенно долго. Между тем может случиться, что контур вещества вдоль подводящего трубопровода, который необходим, в частности, для охлаждения дозировочного устройства, выходит из строя, поскольку он блокируется замерзшим восстановителем в сборнике, в частности в зоне соединительных патрубков подводящего трубопровода со сборником. Поэтому может случиться, что дозировочное устройство в таких условиях эксплуатации, в частности, даже когда вещество уже оттаяло в подводящем трубопроводе и в дозировочном устройстве охлаждается недостаточно, так как вещество не может быть транспортировано по дозировочному устройству. В этом случае возможно повреждение дозировочного устройства вследствие повышенной термической нагрузки, в частности, потому что объем восстановителя в сборнике требует значительно большего времени для оттаивания, чем существенно меньший объем в подводящем трубопроводе.

Задача изобретения состоит в том, чтобы создать систему подачи, которая не имеет указанных недостатков, причем исключается, в частности, повреждение вследствие повышенной термической нагрузки, если контур вещества заблокирован в зоне сборника замерзшей средой.

Задача решается за счет того, что создается система подачи с признаками по пункту 1 формулы изобретения. Система подачи отличается тем, что подводящий трубопровод включает дополнительное жидкостное соединение между подающим трубопроводом и рециркуляционным трубопроводом. Дополнительное жидкостное соединение перед входным соединительным патрубком дозировочного устройства входит в подающий трубопровод и после выходного соединительного патрубка дозировочного устройства входит в рециркуляционный трубопровод. Если контур вещества, который включает сборник, блокируется замерзшей средой, присутствующей в нем или в зоне соединительных патрубков подводящего трубопровода с питающим сборником, тем не менее обеспечивается возможность направить вещество для охлаждения дозировочного устройства в контуре вдоль подводящего трубопровода, собственно по дополнительному жидкостному соединению, посредством которого подающий трубопровод соединяется с рециркуляционным трубопроводом. В этом случае контур замыкается не через сборник, а с помощью дополнительного жидкостного соединения. Таким образом, обеспечивается достаточное охлаждение дозировочного устройства независимо от времени оттаивания замерзшего объема вещества, имеющегося в сборнике, так что эффективно предотвращается повреждение дозировочного устройства вследствие термической перегрузки. Если, наконец, оттаял также объем вещества, находящийся в сборнике, то контур вещества вновь может проходить через сборник.

Предпочтительной является система подачи, которая отличается тем, что дополнительное жидкостное соединение выполнено в виде обводного трубопровода. По ней может подаваться вещество в обход сборника вдоль подводящего трубопровода. Дополнительное жидкостное соединение соответственно представляет собой обвод, который, как уже сказано, предусмотрен для замыкания контура вещества для охлаждения дозировочного устройства, если предусмотренный помимо этого контур заблокирован замерзшей средой в зоне сборника. При нормальных условиях, когда вся среда жидкая, она течет от сборника по подающему трубопроводу к соединительному патрубку на входе дозировочного устройства, протекает через него для охлаждения и входит через его выходной соединительный патрубок в рециркуляционный трубопровод, по которому она возвращается назад в сборник. В случае если контур в зоне сборника заблокирован замерзшей средой, вещество течет по дополнительному жидкостному соединению, в частности по обводному трубопроводу, от рециркуляционного трубопровода назад в подающий трубопровод, от него к соединительному патрубку на входе дозировочного устройства, через него к соединительному патрубку на его выходе, от него в рециркуляционный трубопровод и по нему вновь к дополнительному жидкостному соединению, в частности обводному трубопроводу. Поэтому сохраняется продолжительный поток текучей среды через дозировочное устройство, который может отводить тепло в зоне указанного устройства, так что она термически не перегружается.

Предпочтительной является также система подачи, которая отличается тем, что в подающем трубопроводе расположен насос для подачи вещества, при этом насос расположен перед входом дополнительного жидкостного соединения в подающий трубопровод. Альтернативно или в дополнение насос для подачи вещества расположен предпочтительно в рециркуляционном трубопроводе, при этом насос расположен после входа дополнительного жидкостного соединения в рециркуляционный трубопровод. Насос может подавать вещество в нормальном режиме работы от сборника в дозирующее устройство и затем назад в сборник. Однако если контур вещества в сборнике заблокирован, благодаря установке насоса перед входом дополнительного жидкостного соединения в рециркуляционный трубопровод или перед входом дополнительного жидкостного соединения в подающий трубопровод, поток вещества может подаваться вдоль контура, который замкнут дополнительным жидкостным соединением с обводом сборника.

Предпочтительной является также система подачи, которая отличается тем, что дополнительное жидкостное соединение входит в рециркуляционный трубопровод непосредственно перед сборником и в подающий трубопровод непосредственно после сборника. В целом, предпочтительно, если дополнительное жидкостное соединение расположено в непосредственной близости от сборника. Это означает, в частности, что между сборником и входами дополнительного жидкостного соединения отсутствуют другие элементы системы подачи, в частности отсутствует насос или дозировочное устройство, а также отсутствует ответвление к дозировочному устройству. В частности, траектория пути от выпускной и впускной стороны сборника для вещества, соответственно от соединительных патрубков подводящего трубопровода на сборнике до входов дополнительного жидкостного соединения в подающий трубопровод, с одной стороны, и рециркуляционный трубопровод, с другой стороны, выполнена максимально короткой, так что контур для вещества с обводом сборника замыкается максимально ближе от него. Тем не менее, предпочтительно расстояние выполнено при этом настолько длинным, что исключается блокирование замерзшей средой входов дополнительного жидкостного соединения в зоне сборника или что замерзшая среда в зоне входов оттаивает значительно быстрее, чем замерзшая среда, расположенная в сборнике, так что своевременно обеспечивается достаточное охлаждение дозировочного устройства до возникновения термически обусловленных повреждений.

Предпочтительной является также система подачи, которая отличается тем, что дополнительное жидкостное соединение выполнено, по меньшей мере, в форме тройника. При этом тройник, является по меньшей мере частью подающего трубопровода. Альтернативно или в дополнение предусмотрен тройник, который является частью рециркуляционного трубопровода. Если предусмотрен тройник, то его квазипродольное колено образует дополнительное жидкостное соединение, а поперечное колено является частью подающего трубопровода или рециркуляционного трубопровода. Если предусмотрены два тройника, то они соединяются друг с другом предпочтительно в зоне концов их продольных колен, причем они образуют дополнительное жидкостное соединение. Поперечное колено одного тройника представляет собой в этом случае часть подающего трубопровода, а поперечное колено другого тройника - часть рециркуляционного трубопровода. В целом, создается, таким образом, по существу Н-образная конфигурация участка подводящего трубопровода, который имеет дополнительное жидкостное соединение.

Предпочтительной является также система подачи, которая отличается тем, что обращенный непосредственно к сборнику участок подводящего трубопровода выполнен Н-образным. При этом первое его колено является частью подающего трубопровода. Параллельное первому колену второе колено является частью рециркуляционного трубопровода. Дополнительное жидкостное соединение образовано расположенным поперек первому и второму коленам третьим коленом. При этом термины «параллельный» и «поперечный» необязательно обозначают пространственно-геометрическую ориентацию, а скорее соединения струйной техники, т.е. в частности, расположение параллельных, соответственно антипараллельных течений, и поперечных течений, причем в зоне подающего трубопровода и рециркуляционного трубопровода присутствуют антипараллельные течения, а в зоне дополнительного жидкостного соединения - поперечное течение. В предпочтительном примере осуществления, в частности, предусмотрено, что участок подводящего трубопровода, обращенный к сборнику, выполнен фактически также пространственно-геометрическим Н-образным, с двумя, по меньшей мере, по существу параллельными друг другу коленами, первое из которых является частью подающего трубопровода, а второе - частью рециркуляционного трубопровода, причем колено, расположенное относительно них поперек, в частности перпендикулярно, образует дополнительное жидкостное соединение. Это соответствует по существу конфигурации, которая может быть выполнена путем соединения двух тройников концами продольных колен.

В примере осуществления допускается, что обращенный непосредственно к сборнику участок подводящего трубопровода выполнен в виде Н-образного соединительного элемента, который в зоне одних концов параллельных колен соединен с соединительными патрубками сборника, а в зоне противоположных концов параллельных колен, с одной стороны, - с ведущим к дозировочному устройству элементом подающего трубопровода и, с другой стороны, - с отходящим от дозировочного устройства элементом рециркуляционного трубопровода. На Н-образном соединительном элементе могут быть предусмотрены предварительно изготовленные соединительные элементы, в частности вставные соединительные элементы. Соединительные элементы могут быть изготовлены как одно целое. В другом примере осуществления предусмотрено, что соединительные элементы состоят из двух тройников или в другом исполнении из отдельных частей.

Предпочтительной является система подачи, которая отличается тем, что подводящий трубопровод выполнен по меньшей мере частично обогреваемым. При этом особенно предпочтительно, если она выполнена обогреваемой, по меньшей мере, в зоне Н-образного участка. За счет обогрева подводящего трубопровода при низких температурах окружающей среды замерзшее в ней вещество может быстро оттаивать после ввода в эксплуатацию системы подачи, так что обеспечивается, с одной стороны, максимально быстрое впрыскивание вещества в выпускной трубопровод после запуска двигателя внутреннего сгорания и, с другой стороны, быстрое и эффективное охлаждение дозировочного устройства для предохранения от повреждений вследствие термической нагрузки горячими отработавшими газами. В одном примере осуществления лишь подающий трубопровод может быть выполнен обогреваемым, по меньшей мере, в отдельных зонах. В другом примере осуществления лишь рециркуляционный трубопровод может быть выполнен обогреваемым, по меньшей мере, в отдельных зонах. В еще одном примере подающий трубопровод, так же как и рециркуляционный трубопровод, может быть выполнен обогреваемым, по меньшей мере, в отдельных зонах. Альтернативно или в дополнение может быть выполнено обогреваемым дополнительное жидкостное соединение. В частности, может быть предусмотрено, что по существу Н-образный соединительный элемент, который содержит дополнительное жидкостное соединение, выполнен обогреваемым.

Для обогрева подводящего трубопровода предусмотрено предпочтительно электрическое нагревательное устройство. В частности, подводящий трубопровод в отдельных зонах может быть обмотан нагревательной проволокой. Альтернативно или дополнительно может быть предусмотрено приспособление, с помощью которого подводящий трубопровод может обогреваться охлаждающей жидкостью двигателя внутреннего сгорания. Независимо от формы выполнения нагревательного устройства оно предпочтительно имеет греющую мощность 25 ватт на метр.

Преимущественной является также система подачи, которая отличается тем, что в дополнительном жидкостном соединении расположено дроссельное устройство или подпиточное устройство. Такое устройство предпочтительно способствует тому, что, по меньшей мере, большая часть циркулирующей в контуре вещества лишь тогда протекает по дополнительному жидкостному соединению, если соединение между подающим трубопроводом и рециркуляционным трубопроводом фактически блокируется в зоне сборника замерзшей средой. Если же, наоборот, контур замкнут, по меньшей мере, также через сборник, то через сборник течет предпочтительно, по меньшей мере, основная масса, особенно предпочтительно все подаваемое в контур вещество.

Поэтому дроссельное устройство выполнено предпочтительно таким образом, что проходное сечение потока вдоль дополнительного жидкостного соединения меньше, чем проходное сечение потока вдоль жидкостного пути через сборник, если он не блокируется, по меньшей мере частично, замерзшей средой.

Предпочтительно дроссельное устройство включает зону с уменьшенным проходным сечением. В предпочтительном примере осуществления проходное сечение перед и после зоны уменьшенного проходного сечения составляет 2,0 мм, причем сечение в зоне с уменьшенным проходным сечением уменьшается на 1,5 мм, предпочтительно на 1,0 мм.

В предпочтительном примере осуществления зона с уменьшенным проходным сечением расположена в продольном колене тройника.

Альтернативно или дополнительно дроссельное устройство может содержать регулируемый дроссельный элемент. Посредством регулируемого дроссельного элемента проходное сечение потока может выгодно изменяться дополнительным жидкостным соединением. В частности, это позволяет увеличить проходное сечение потока дополнительного жидкостного соединения, если жидкостной путь блокируется сборником с замерзшим веществом. Если же этот жидкостной путь свободен, в частности, когда среда полностью оттаяла, проходное сечение потока дополнительного жидкостного соединения может быть уменьшено, чтобы обеспечить протекание основной массы подаваемого в контур вещества через сборник. В частности, может быть предусмотрено, что дополнительное жидкостное соединение может полностью отсекаться регулируемым дроссельным элементом. Эта функциональная способность выгодно соответствует функции подпиточного устройства. В примере осуществления предусмотрено, что регулируемый дроссельный элемент выполнен в виде клапана.

Предпочтительно регулируемый дроссельный элемент настраивается посредством прибора управления, в частности моторизированным прибором управления двигателя внутреннего сгорания.

Если подпиточное устройство предусмотрено в дополнительном жидкостном соединении, оно выполнено предпочтительно так, что при нормальном давлении в подающем трубопроводе, которое соответствует и работает согласно значению давления, заданному подпиточным устройством, и когда жидкостной путь через сборник не блокируется, оно перекрыто, то есть отсекает дополнительное жидкостное соединение. Если соединение между подающим трубопроводом и рециркуляционным трубопроводом в зоне сборника блокируется замерзшей средой, давление в рециркуляционном трубопроводе повышается. Значение давления, заданное подпиточным устройством, выбирается предпочтительно таким образом, что давление в рециркуляционном трубопроводе и, следовательно, также в дополнительном жидкостном соединении перед подпиточным устройством превышает в этом случае заданное значение, причем подпиточное устройство открывает дополнительное жидкостное соединение. Предпочтительно оно вновь перекрывает его, если давление ниже заданного значения.

Подпиточное устройство выполнено предпочтительно как управляемый обратный клапан. В частности, предпочтительно подпиточное устройство регулируется посредством прибора управления, в частности моторизированным прибором управления двигателя внутреннего сгорания, причем прибор управления изменяет заданное значение давления.

Предпочтительной является также система подачи, которая отличается тем, что выполнена для подачи восстановителя в выпускной трубопровод двигателя внутреннего сгорания. При этом предпочтительно предусмотрено, что система подачи содержит восстановитель в сборнике системы подачи.

Наконец, предпочтительной является система подачи, которая отличается тем, что выполнена для дозирования раствора мочевины, в частности водного раствора мочевины, в выпускной трубопровод двигателя внутреннего сгорания. При этом особенно предпочтительно предусмотрено, что в сборнике системы подачи расположен раствор мочевины, в частности водный раствор мочевины.

Ниже изобретение поясняется на основе чертежа. При этом единственная фигура представляет схематическое изображение примера осуществления системы подачи.

На единственной фигуре показано схематическое изображение примера осуществления системы 1 подачи, которая служит предпочтительно для подвода восстановителя, в частности водного раствора мочевины, в выпускной трубопровод 3 непоказанного двигателя внутреннего сгорания.

Система подачи содержит сборник 5 для вещества, а также дозировочное устройство 7, через которое предпочтительно перед селективным катализатором дозируется вещество в выпускной трубопровод 3.

Далее система 1 подачи содержит подводящий трубопровод 9, который содержит подающий трубопровод 11, по которому вещество подается в дозировочное устройство 7. Посредством рециркуляционного трубопровода 13 вещество из дозировочного устройства подается назад в сборник 5. В показанном примере осуществления дозировочное устройство 7 имеет рубашку охлаждения 15, в которую входит подающий трубопровод 11 в зоне входного соединительного патрубка 17. Кроме того, рубашка охлаждения 15 имеет выходной соединительный патрубок 19, через который вещество может протекать в рециркуляционный трубопровод 13. От подающего трубопровода 11 вещество протекает через входной соединительный патрубок 17 в рубашку охлаждения 15 и выходит из нее через выходной соединительный патрубок 19 в рециркуляционный трубопровод 13. Таким образом, теплота посредством протекающей через рубашку охлаждения 15 вещества отводится из дозировочного устройства 7, так что оно охлаждается, чтобы исключить повреждение вследствие перегрева, в частности горячими отработавшими газами, которые протекают в выпускном трубопроводе 3.

В приведенном примере осуществления предусмотрено ответвление 21, которое находится в соединении, с одной стороны, с рециркуляционным трубопроводом 13 и, с другой стороны, с дозировочным устройством 7, так что на дозировочное устройство 7 вещество может подаваться через ответвление и, наконец, впрыскиваться в выпускной трубопровод 3.

В альтернативном примере осуществления предусмотрено, что имеется ответвление к подающему трубопроводу. В другом альтернативном примере предусмотрено, что дозируемое вещество отбирается внутри дозировочного устройства 7 из охлаждающего потока, в частности из рубашки охлаждения 15, так что здесь предусмотрено почти внутреннее ответвление.

Предпочтительно дозируемый в ответвление 3 объем вещества на единицу времени небольшой по сравнению с потоком, подведенным в контур, предпочтительно также с потоком вещества, протекающим через дозировочное устройство 7, в частности, для охлаждения через рубашку охлаждения 15. Следовательно, из охлаждающего потока вещества лишь небольшая часть вещества отбирается для фактического впрыскивания в выпускной трубопровод 3.

Показано, что при эксплуатации системы 1 подачи вещество из сборника 5 через подающий трубопровод 11 подается посредством рубашки охлаждения 15 и рециркуляционного трубопровода 13 назад в сборник 5. Если вещество при низких температурах замерзло, оно должно вначале оттаять, по меньшей мере, в отдельных зонах, прежде чем система подачи сможет функционировать по своему назначению. С этой целью подводящий трубопровод 9 предпочтительно, по меньшей мере, на отдельных участках может обогреваться. При этом показано, что расположенное в подводящем трубопроводе 9 и также в дозировочном устройстве 7 вещество ввиду своего относительно небольшого объема может сравнительно быстро оттаять, в то время как существенно больший объем вещества в сборнике 5 требует значительно большего времени для оттаивания. Это относится собственно к тому случаю, когда предпочтительно также сборник 5 выполнен обогреваемым, по меньшей мере, в отдельных зонах.

Поэтому можно столкнуться с рабочим состоянием, при котором оттаявшее вещество посредством дозировочного устройства 7 по ответвлению 21 впрыскивается в выпускной трубопровод 3, но при этом одновременно блокируется контур вещества для охлаждения дозировочного устройства 7 вследствие расположенной в сборнике 5 замерзшей среды. Соответственно в этом случае достаточное охлаждение дозировочного устройства невозможно, так что оно соответственно повреждено из-за перегрева.

Чтобы избежать этого, предусмотрено дополнительное жидкостное соединение 23, которое соединяет подающий трубопровод 9 с рециркуляционным трубопроводом 13 перед входным соединительным патрубком 17 и после выходного соединительного патрубка 19. Дополнительное жидкостное соединение 23 выполнено как обводной трубопровод 25, по которому вещество с обходом сборника 5 подается вдоль подводящего трубопровода 9. Поэтому также при заблокированном сборнике 5 вещество может подаваться в контур для охлаждения дозировочного устройства 7. При этом существенно, что по ответвлению 21 отбирается лишь небольшой объем вещества для дозирования в выпускной трубопровод 3, так как иначе контур быстро опустел бы раньше, чем оттает вещество в сборнике 5. Наоборот, объем подводящего трубопровода 9, включая рубашку охлаждения 15, выбирают предпочтительно так, что обеспечивается достаточное дозирование вещества в выпускной трубопровод 3, с одной стороны, и достаточное охлаждение дозировочного устройства 7, с другой стороны, до того момента, когда сборник 5 больше не блокируется замерзшей средой.

В представленном примере осуществления в подающем трубопроводе 11 расположен насос 27, который расположен перед входом дополнительного жидкостного соединения 23 в подающий трубопровод 11. Поэтому при помощи насоса 27 вещество подается в контур для охлаждения дозировочного устройства 7 как с использованием сборника 5, так и с обводом последнего.

Сборник 5 имеет выход 29 и вход 31 для вещества. Показано, что дополнительное жидкостное соединение 23 или обходная линия 25 соединяют выход 29 с входом 31 вблизи от сборника 5, в частности, на сборнике 5. В частности, дополнительное жидкостное соединение 23 выгодно расположено непосредственно в зоне сборника 5, что благоприятствует тому, что между дополнительным жидкостным соединением 23 и сборником 5 не расположены другие элементы системы 1 подачи. Особенно выгодно, что дополнительное жидкостное соединение 23 расположено максимально близко от сборника 5 или соответственно максимально близко входы жидкостного соединения расположены от выхода 29 и входа 31 сборника, причем соответствующие расстояния согласованы предпочтительно таким образом, что почти исключается блокировка входов дополнительного жидкостного соединения 23 в подающий трубопровод 11, с одной стороны, и рециркуляционный трубопровод 13, из-за замерзшей среды в зоне выхода 29 и входа 31, с другой стороны.

В представленном примере осуществления обращенный непосредственно к сборнику 5 участок подводящего трубопровода 9, который простирается до штрихпунктирной линии 33, выполнен Н-образным. Эта зона выполнена предпочтительно как отдельный соединительный элемент 35, который посредством соединений, в частности вставных соединений, соединен с выходом 29 и входом 31, с одной стороны, а также с подающим трубопроводом 11 и рециркуляционным трубопроводом 13, с другой стороны. Соединительный элемент 35 может быть выполнен как неразъемное целое. В другом примере осуществления допускается, что соединительный элемент 35 состоит, в частности, из соединенных по жидкости друг с другом в зоне продольных колен двух тройников или в другом исполнении из отдельных частей. Особенно предпочтительно соединительный элемент 35 включает электрическое нагревательное устройство, благодаря которому он может нагреваться для оттаивания вещества.

Первое колено 37 Н-образного участка образует часть подающего трубопровода 11. Второе колено 39, которое ориентировано параллельно первому колену 37, образует часть рециркуляционного трубопровода 13. Наконец, третье колено 41, которое ориентировано поперек относительно первого колена 37 и относительно второго колена 39, составляет дополнительное жидкостное соединение 23, соответственно обводной трубопровод 25.

В дополнительном жидкостном соединении 23 расположено дроссельное устройство 43, которое выполнено здесь как зона с уменьшенным проходным сечением. Причем проходное сечение потока выбирается предпочтительно как уменьшенное проходное сечение таким образом, что при освобожденном, т.е. незаблокированном контуре через сборник 5 основной объем подаваемого в контур вещества, по меньшей мере, протекает не через дополнительное жидкостное соединение 23, а через сборник 5. Если же, напротив, проходное сечение потока жидкостного пути через сборник 5 сужено или полностью заблокировано вследствие замерзшей среды на значении ниже проходного сечения потока в зоне уменьшенного проходного сечения, вещество течет в основном или полностью вдоль дополнительного жидкостного соединения 23 через дроссельное устройство 43.

Альтернативно в дополнительном жидкостном соединении 23 может быть предусмотрено вместо дроссельного устройства 43 подпиточное устройство, в частности управляемый обратный клапан.

В целом показано, что при помощи системы подачи может быть обеспечено эффективное охлаждение дозировочного устройства 7, даже если контур вещества блокируется в зоне сборника 5 замерзшей средой. Это позволяет эффективно исключить повреждения дозировочного устройства 7 вследствие термической перегрузки во время фазы оттаивания среды, в частности в зоне сборника 5.

1. Система (1) подачи вещества, в частности, для устройства очистки отработавших газов для обработки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащая сборник (5) для вещества, дозировочное устройство (7) для дозирования вещества, в частности, в выпускной трубопровод (3) двигателя внутреннего сгорания, и подводящий трубопровод (9), включающий подающий трубопровод (11) для подачи вещества в дозировочное устройство (7) и рециркуляционный трубопровод (13) для отвода вещества от дозировочного устройства (7) в сборник (5), причем дозировочное устройство (7) выполнено таким образом, что при эксплуатации системы (1) подачи для охлаждения оно выполнено с возможностью протекания вещества от входного соединительного патрубка (17) до выходного соединительного патрубка (19) дозировочного устройства (7), причем подводящий трубопровод (9) включает дополнительное жидкостное соединение (23) между подающим трубопроводом (11) и рециркуляционным трубопроводом (13), причем дополнительное жидкостное соединение (23) перед входным соединительным патрубком (17) дозировочного устройства (7) входит в подающий трубопровод (11) и после выходного соединительного патрубка (19) дозировочного устройства (7) входит в рециркуляционный трубопровод (13), отличающаяся тем, что в дополнительном жидкостном соединении (23) расположено дроссельное устройство (43) или подпиточное устройство.

2. Система (1) подачи по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительное жидкостное соединение (23) выполнено в виде обводного трубопровода (25), по которому вещество может подаваться в обход сборника (5) вдоль подводящего трубопровода (9).

3. Система (1) подачи по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в подающем трубопроводе (11) или в рециркуляционном трубопроводе (13) расположен насос (27) для подачи вещества, причем насос (27) расположен перед входом дополнительного жидкостного соединения (23) в подающий трубопровод (11) или после входа дополнительного жидкостного соединения (23) в рециркуляционный трубопровод (13).

4. Система (1) подачи по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительное жидкостное соединение (23) входит в рециркуляционный трубопровод (13) непосредственно перед сборником (5) и в подающий трубопровод (11) непосредственно после сборника (5).

5. Система (1) подачи по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительное жидкостное соединение (23) выполнено в виде по меньшей мере одного тройника, причем тройник представляет собой по меньшей мере часть подающего трубопровода (11) и/или часть рециркуляционного трубопровода (13).

6. Система (1) подачи по п. 1, отличающаяся тем, что обращенный непосредственно к сборнику (5) участок подводящего трубопровода выполнен Н-образным, причем его первое колено (37) является частью подающего трубопровода (11), а параллельное ему второе колено (39) является частью рециркуляционного трубопровода (13), причем дополнительное жидкостное соединение (23) образовано расположенным поперек первого и второго колен (37, 39) третьим коленом (41).

7. Система (1) подачи по п. 1, отличающаяся тем, что подводящий трубопровод (9) выполнен обогреваемым, по меньшей мере, в отдельных зонах, в частности в зоне Н-образного участка, причем предусмотрено предпочтительно электрическое нагревательное устройство или устройство для обогрева подводящего трубопровода (9) охлаждающей жидкостью двигателя внутреннего сгорания.

8. Система (1) подачи по п. 1, отличающаяся тем, что дроссельное устройство (43) включает предпочтительно зону с уменьшенным проходным сечением или регулируемый дроссельный элемент, а подпиточное устройство выполнено предпочтительно в виде управляемого обратного клапана.

9. Система (1) подачи по п. 1, отличающаяся тем, что система (1) подачи выполнена для введения восстановителя в выпускной трубопровод (3) двигателя внутреннего сгорания, причем предпочтительно восстановитель расположен в сборнике (5) системы (1) подачи.

10. Система (1) подачи по п. 9, отличающаяся тем, что система (1) подачи выполнена для дозирования раствора мочевины в выпускной трубопровод (3) двигателя внутреннего сгорания, причем система (1) подачи содержит раствор мочевины, в частности водный раствор мочевины, в сборнике (5).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обработки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Подающее устройство (1) для подачи жидкой добавки из бака (2) в устройство (3) для обработки отработавших газов (ОГ) имеет, по меньшей мере, корпус (4), который может быть установлен на баке (2), и держатель (5) компонентов, который служит опорой по меньшей мере одному насосу (6) и закреплен в корпусе (4) посредством зажимной пластины (7).

Изобретение относится к обработке отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Устройство очистки отработавших газов содержит форсунку 3 впрыска реагента перед катализатором 1 селективного восстановления оксидов азота.

Изобретение относится к устройствам для очистки отработавших газов. Изобретение относится к устройству (1) для подачи жидкой добавки в выпускной трубопровод (2).

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).

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 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.

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).

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 может быть использовано в выхлопных системах двигателей внутреннего сгорания. Выхлопная система двигателя содержит выхлопную трубу (18) с изгибом, направляющим поток выхлопных газов по криволинейной траектории, инжектор (12), экранирующий элемент (4) и направляющую лопатку (6). Выхлопная труба (18) содержит внутреннюю поверхность и соединена по текучей среде с каталитическим конвертером, расположенным по потоку после изгиба трубы. Инжектор (12) установлен на внешней поверхности выхлопной трубы (18) и содержит наконечник (24), расположенный внутри выхлопной трубы на изгибе, для инжектирования жидкого восстановителя в выхлопную трубу (18). Экранирующий элемент (4) установлен в выхлопной трубе (18) на расстоянии от внутренней поверхности выхлопной трубы (18). Экранирующий элемент (4) имеет или трубчатую структуру или структуру в форме усеченного конуса, имеющую открытый ближний торец (14) и открытый дальний торец (16). Ближний торец (14) расположен таким образом, что наконечник (24) инжектора (12) находится внутри экранирующего элемента (4). Дальний торец (16) расположен или на центральной оси (26) выхлопной трубы или рядом с центральной осью (26). Направляющая лопатка (6) установлена на экранирующем элементе (4). Направляющая лопатка (6) расположена и выполнена с возможностью направления части потока выхлопных газов из области по потоку перед изгибом выхлопной трубы (18) по дугообразной траектории в ближний торец (14) экранирующего элемента (4). Раскрыты узел направления потока и способ инжектирования жидкого восстановителя в выхлопную систему двигателя. Технический результат заключается в предотвращении образования жидкой пленки восстановителя на внутренней поверхности выхлопной трубы. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство очистки отработавших газов содержит форсунку (3) впрыска реагента перед катализатором (1) селективного восстановления оксидов азота. Форсунка (3) расположена на коленчатой трубке (4) внутри гильзы (5), установленной на перфорированных опорных кольцах (6) и (7) в трубопроводе (2) выпуска отработавших газов. Напротив отверстий (8) опорного кольца (6), расположенного на входе в гильзу (5), установлены лепестковые клапаны (9). Технический результат заключается в обеспечении захвата потоком отработавших газов, проходящим через гильзу, всего распыляемого в гильзе реагента при работе двигателя на различных режимах. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх