尿素共軌的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于廢氣系統(tǒng)的選擇性催化還原噴射系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]本節(jié)提供涉及本發(fā)明的背景信息，該背景信息不一定為現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]排放法規(guī)強制要求發(fā)動機具有廢氣后處理系統(tǒng)，以消除或至少大致最小化例如顆粒物和勵夂的排放。要消除或減少顆粒物和NO夂的排放，廢氣后處理系統(tǒng)能包括諸如顆粒過濾器(例如，柴油顆粒過濾器(DPF))、選擇性催化還原(SCR)構(gòu)件和柴油氧化催化(DOC)構(gòu)件的構(gòu)件。
[0004]SCR和DOC構(gòu)件通常與還原劑定量供給系統(tǒng)協(xié)同工作，還原劑定量供給系統(tǒng)將還原劑定量供給到廢氣流中，以在廢氣進入SCR或DOC構(gòu)件之前處理廢氣。在SCR的情況中，包括尿素的還原溶液在進入到SCR構(gòu)件中之前被定量供給到廢氣流中。在DOC的情況中，諸如柴油燃料的碳氫化合物還原劑在進入到DOC構(gòu)件中之前被定量供給到廢氣流中。
[0005]用于每個SCR和DOC廢氣后處理的定量供給系統(tǒng)包含定量供給模塊、栗、過濾器、調(diào)節(jié)器和其他必要的控制機構(gòu)的集成，以控制這些還原劑的每一種的到廢氣氣流中的定量供給。這些系統(tǒng)的各自的區(qū)別是，碳氫化合物還原劑不會凍結(jié)，而尿素水溶液在低溫下能凍結(jié)。因此，尿素還原劑定量供給系統(tǒng)需要有助于防止尿素還原劑凍結(jié)在定量供給系統(tǒng)中的多種構(gòu)件或構(gòu)造，尿素還原劑的凍結(jié)能損壞定量供給系統(tǒng)的構(gòu)件或阻止定量供給系統(tǒng)正確地將尿素還原劑定量供給到廢氣流中的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本節(jié)提供本發(fā)明的總體概述，并且不是其全部范圍或其所有特征的全面的公開。
[0007]本發(fā)明提供了一種廢氣系統(tǒng)，其包括廢氣處理構(gòu)件、用于容納廢氣處理流體的料箱和廢氣處理流體定量供給系統(tǒng)，廢氣處理流體定量供給系統(tǒng)用于在鄰近廢氣處理構(gòu)件的位置將廢氣處理流體分散到廢氣流中。廢氣處理流體定量供給系統(tǒng)包括共軌，共軌將加壓的廢氣處理流體提供到將廢氣處理流體定量供給到廢氣流中的多個定量供給模塊，并且廢氣處理流體定量供給系統(tǒng)還包括用于將未使用的廢氣處理流體回流到料箱的回流軌。根據(jù)本發(fā)明，共軌和回流軌中的至少一個被配置為包括被定位在比其另一部分的高度更高的高度的部分，以便任何未使用的廢氣處理流體從此處排出。
[0008]本發(fā)明還提供了一種廢氣后處理系統(tǒng)，其包括廢氣通道、位于廢氣通道中的至少一個廢氣處理構(gòu)件、用于將廢氣處理流體定量供給到穿過廢氣通道的廢氣流中的多個定量供給模塊以及用于給每個定量供給模塊提供廢氣處理流體的共軌。共軌被分成為第一對軌，第一對軌被布置為允許重力幫助將廢氣處理流體從此處排出。廢氣后處理系統(tǒng)還包括用于從每個定量供給模塊接收廢氣處理流體的回流軌。回流軌被分成為第二對軌，第二對軌的每個都被布置為允許重力幫助廢氣處理流體從此處排出。
[0009]本發(fā)明還提供一種廢氣后處理系統(tǒng)，其包括:被配置為被分成為多個支管的廢氣通道；被置于每個支管中的廢氣處理裝置；多個定量供給模塊，多個定量供給模塊用于將廢氣處理流體定量供給到廢氣通道中，其中多個定量供給模塊中的至少一個與對應(yīng)的廢氣通道支管相關(guān)；被配置為提供廢氣處理流體給每個定量供給模塊的共軌；被配置為從每個定量供給模塊接收未使用的廢氣處理流體的回流軌；以及多個閥，多個閥被配置以控制廢氣從廢氣通道進入到多個支管中的每一個中。根據(jù)本發(fā)明，共軌和回流軌中的至少一個被配置為包括定位在比其另一部分的高度更高的高度上的部分，以便任何未使用的廢氣處理流體從此排出。
[0010]進一步適用的領(lǐng)域?qū)⑼ㄟ^在此提供的描述變得顯而易見。本
【發(fā)明內(nèi)容】
中的描述和實施例的目的僅在于說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0011]在此描述的附圖僅作為所選實施方式而非所有可行實施例的說明用途，并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。
[0012]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的廢氣處理系統(tǒng)；
[0013]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的用于將選擇催化還原劑定量供給到廢氣流中的共軌定量供給系統(tǒng)；
[0014]圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的共軌定量供給系統(tǒng)；
[0015]圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的共軌定量供給系統(tǒng)；
[0016]圖5示出了包括根據(jù)本發(fā)明的原理的共軌噴射系統(tǒng)的大型廢氣處理系統(tǒng)；
[0017]圖6示意性地示出了包括根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的共軌定量供給系統(tǒng)。
[0018]遍及附圖的多個視圖，相應(yīng)的附圖標記表示相應(yīng)的部分。
【具體實施方式】
[0019]將參考附圖更全面的描述示例實施方式。
[0020]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的廢氣系統(tǒng)10。廢氣系統(tǒng)10至少包括與燃料源(未不出)連通的發(fā)動機12，燃料一旦被消耗，將產(chǎn)生廢氣，該廢氣被排到具有廢氣后處理系統(tǒng)16的廢氣通道24中。廢氣處理構(gòu)件18能被置于發(fā)動機12的下游，廢氣處理構(gòu)件18為DOC、DPF構(gòu)件，或如所示的SCR構(gòu)件20。盡管本發(fā)明不需要，廢氣后處理系統(tǒng)16可進一步包括諸如加熱裝置或燃燒器17的構(gòu)件，以提升穿過廢氣通道24的廢氣氣體的溫度。提升廢氣氣體的溫度有利于在寒冷天氣條件下且在發(fā)動機12啟動時實現(xiàn)廢氣處理構(gòu)件18中的催化劑的點燃，同時當廢氣處理構(gòu)件18是DPF時也有利于引發(fā)廢氣處理構(gòu)件18的再生。
[0021]為了幫助減少由發(fā)動機12產(chǎn)生的排放，廢氣后處理系統(tǒng)16包括用于將廢氣處理流體周期性地定量供給到廢氣流中的定量供給模塊22。如圖1所示，定量供給模塊22位于廢氣處理構(gòu)件18的上游，并且可操作地將廢氣處理流體噴射到廢氣流中。在這方面，定量供給模塊22通過進口管路28與試劑箱24和栗26流體連通，以將諸如柴油燃料或尿素的廢氣處理流體定量供給到廢氣處理構(gòu)件20的上游的廢氣通道24中。定量供給模塊22還通過回流管路30與試劑箱24連通?；亓鞴苈?0允許任何未被定量供給到廢氣流中的廢氣處理流體流回到試劑箱24中。流過進口管路28、定量供給模塊22和回流管路30的廢氣處理流體的流動還有助于冷卻定量供給模塊22，以使定量供給模塊22不會過熱。如下面將描述的，定量供給模塊22能被設(shè)置為包括冷卻套(圖6)，包圍定量供給模塊22的冷卻劑在冷卻套中通過以冷卻定量供給模塊22。
[0022]高效地處理廢氣流所需的廢氣處理流體的量可隨負載、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、廢氣氣體溫度、廢氣氣體流量、發(fā)動機燃料噴射時間、期望的NOx的減小量、氣壓、相對濕度、廢氣氣體再循環(huán)率和發(fā)動機冷卻溫度的不同而不同。NOx傳感器或儀表32可位于SCR 20的下游。NOx傳感器32是可操作的，以將指示廢氣NOx濃度的信號輸出給發(fā)動機控制單元34。所有或某些發(fā)動機運行參數(shù)可通過發(fā)動機/車輛數(shù)據(jù)總線從發(fā)動機控制單元34提供至試劑定量供給電子控制器36。試劑定量供給電子控制器36還可被包括為發(fā)動機控制單元34的一部分。如圖1所示，廢氣氣體溫度、廢氣氣體流量和廢氣氣體背壓以及其他車輛運行參數(shù)可通過各自的傳感器被測量。
[0023]高效地處理廢氣流所需的廢氣處理流體的量還可取決于發(fā)動機12的尺寸。在這方面，內(nèi)燃機車、航海設(shè)備和固定設(shè)備中使用的大型柴油發(fā)動機具有超過單個定量供給模塊22的容量的廢氣流率。因此，雖然僅單個定量供給模塊22被示出用于尿素的定量供給，但應(yīng)該了解的是，本發(fā)明也考慮了用于尿素噴射的多個定量供給模塊22。然而，當使用多個定量供給模塊22時，廢氣系統(tǒng)10經(jīng)歷壓力波動。
[0024]為了使用多個定量供給模塊22高效地將廢氣處理流體供應(yīng)到廢氣流中，本發(fā)明使用與共軌流體地連通的多個定量供給模塊22，該共軌被用作為流體分配器，并且避免了由單個定量供給模塊的激活和停用導(dǎo)致的壓力波動。圖2示意性地示出了選擇性催化還原劑的共軌噴射系統(tǒng)40，其被使用于將尿素廢氣處理流體供應(yīng)到廢氣流中。
[0025]如圖2所示，共軌噴射系統(tǒng)40可操作地將尿素廢氣處理流體噴射到廢氣流中。共軌噴射系統(tǒng)40通常包括試劑箱24，尿素廢氣處理流體能被栗26從試劑箱24抽取而通過過濾器42。盡管過濾器42被示出為在栗26的下游，但應(yīng)該了解的是，過濾器42在不超出本發(fā)明的范圍的情況下可位于栗26的上游。栗26除了可操作地從試劑箱24抽取尿素處理流體外，還可操作地給共軌44和定量供給模塊進口管路28加壓，共軌44和定量供給模塊進口管路28中的每個都與定量供給模塊22連通。在示出的實施方式中，共軌噴射系統(tǒng)40包括十二個定量供給模塊22。應(yīng)該理解的是，盡管圖2中示出了十二個定量供給模塊22，根據(jù)共軌噴射系統(tǒng)40被使用的場合，可考慮更大數(shù)量或更少數(shù)量的定量供給模塊22。
[0026]尿素廢氣處理流體從共軌44供給到定量供給模塊的