用于提供液體添加劑的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于提供液體添加劑的設(shè)備。所述類(lèi)型的設(shè)備用于例如在汽車(chē)工 業(yè)中向內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理設(shè)備供給液體添加劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 例如，排氣處理設(shè)備被廣泛應(yīng)用，在這種排氣處理設(shè)備中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中的 氮氧化合物借助于還原劑而減少。對(duì)應(yīng)的排氣凈化方法稱(chēng)為SCR[Selective Catalytic Reduction，選擇性催化還原]方法。還原劑通常使用氨。氨在排氣處理設(shè)備中的SCR催化 轉(zhuǎn)化器上與氮氧化合物發(fā)生反應(yīng)。
[0003] 氨通常不直接供給到排氣處理設(shè)備而是以能儲(chǔ)存并作為液體添加劑供給的前體 溶液的形式。所述前體溶液在排氣中轉(zhuǎn)化成氨。特別廣泛使用的前體溶液是尿素水溶液， 例如可以在商品名AdBlue?下獲得尿素含量為32. 5%的尿素水溶液。
[0004] 為了液體添加劑的供給，用于提供液體添加劑的設(shè)備典型地具有一個(gè)泵。所述類(lèi) 型的泵一方面應(yīng)盡可能便宜，另一方面允許設(shè)備具有可靠性盡可能高的操作。所述設(shè)備的 操作對(duì)泵提出各種要求。首先，泵的輸送率/輸送量在操作過(guò)程中應(yīng)可以適應(yīng)排氣處理設(shè) 備的不同的運(yùn)行條件。此外，由泵產(chǎn)生的輸送壓力也有必要盡可能精確地對(duì)應(yīng)預(yù)定的壓力 范圍。
[0005] 同時(shí)，用于供給液體添加劑的設(shè)備必須在即使存在凍結(jié)的添加劑時(shí)也能快速地再 次使用。尿素水溶液在例如溫度低于-ire時(shí)凍結(jié)。在這種情況下，會(huì)發(fā)生能損壞用于供給 液體添加劑的設(shè)備中的管路的體積膨脹。在機(jī)動(dòng)車(chē)中，這樣低的溫度特別是在長(zhǎng)時(shí)間靜置 過(guò)程中發(fā)生。用于提供液體添加劑的設(shè)備因此應(yīng)設(shè)計(jì)和/或設(shè)定成使得它不被液體添加劑 在凍結(jié)過(guò)程中的體積膨脹損壞。這可以例如借助于在設(shè)備停止操作時(shí)被排空來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述 設(shè)備還可以設(shè)計(jì)成補(bǔ)償所述體積膨脹。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 以這些不同的要求為出發(fā)點(diǎn)，本發(fā)明的一個(gè)目的是解決或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)中突 出的技術(shù)問(wèn)題。尤其是，本發(fā)明旨在提出一種特別有利的用于供給液體添加劑的設(shè)備。
[0007] 所述目的借助于具有權(quán)利要求1所述的特征的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求中說(shuō)明了 所述設(shè)備的進(jìn)一步有利的細(xì)節(jié)。權(quán)利要求中單獨(dú)說(shuō)明的特征可以以任何需要的在技術(shù)上有 意義的方式相互結(jié)合，并且可以通過(guò)來(lái)自說(shuō)明書(shū)中的解釋性事實(shí)，以及所呈現(xiàn)的本發(fā)明的 更多設(shè)計(jì)變型來(lái)補(bǔ)充。
[0008] 本發(fā)明涉及一種用于供給液體添加劑的設(shè)備，該設(shè)備具有至少一個(gè)用于供給液體 添加劑的第一泵室，并具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述第一泵室圍繞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)軸 布置，在第一泵室內(nèi)，形成至少一個(gè)密封部，該密封部可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置繞驅(qū)動(dòng)軸移 動(dòng)，其中，所述設(shè)備具有至少一個(gè)第二泵室，該第二泵室沿所述驅(qū)動(dòng)軸布置成靠近所述第一 泵室。
[0009] 所述用于供給液體添加劑的設(shè)備優(yōu)選插入用于液體添加劑的儲(chǔ)箱的箱底。該設(shè)備 優(yōu)選具有安裝在儲(chǔ)箱中、形成儲(chǔ)箱的箱底的一部分的殼體。在該設(shè)備的殼體上，優(yōu)選設(shè)置有 吸入點(diǎn)，液體添加劑可以在該吸入點(diǎn)從儲(chǔ)箱取出。此外，該設(shè)備優(yōu)選具有排放點(diǎn)，設(shè)備在該 排放點(diǎn)供應(yīng)液體添加劑并且用于液體添加劑的（外部）管路可以連接到該排放點(diǎn)。
[0010] 所述設(shè)備優(yōu)選設(shè)定成用于供應(yīng)輸送率需求不同的液體添加劑。所需輸送率/輸送 量例如由機(jī)動(dòng)車(chē)的控制單元的對(duì)應(yīng)需求來(lái)確定。所需輸送率是例如用于在機(jī)動(dòng)車(chē)的排氣處 理設(shè)備中（在當(dāng)前時(shí)間和/或當(dāng)前負(fù)載下）有效凈化排氣所需的液體添加劑的流率/流量。 該設(shè)備可以例如通過(guò)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的功率來(lái)改變液體添加劑的流率，從而使通過(guò)所述 設(shè)備輸送的液體添加劑的流率對(duì)應(yīng)于所需的流率。該設(shè)備還可以包括附加的部件，所述部 件允許或改進(jìn)輸送率的調(diào)節(jié)。例如，所述設(shè)備可以具有專(zhuān)用的控制單元，該控制單元將來(lái)自 機(jī)動(dòng)車(chē)的控制單元關(guān)于所需輸送率的外部請(qǐng)求轉(zhuǎn)化成用于適當(dāng)激活所述設(shè)備的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 裝置的適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)。
[0011] 液體添加劑優(yōu)選是前述尿素水溶液。輸送管道（或者至少一個(gè)輸送管道）從吸入 點(diǎn)到排放點(diǎn)穿過(guò)所述設(shè)備延伸，液體添加劑通過(guò)該輸送管道輸送。泵室形成了所述輸送管 道的一部分。液體添加劑的輸送發(fā)生在泵室。這特別意味著用于輸送作用所需的機(jī)械能在 泵室中給予液體添加劑。該設(shè)備的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置優(yōu)選設(shè)置成可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)馬達(dá) 的形式。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置與泵室一起被稱(chēng)為所述設(shè)備的泵。
[0012] 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)軸是（假想的）軸線，該軸線沿旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)軸線延 伸。第一泵室優(yōu)選不是直接地繞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置布置，而是繞從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置伸出的驅(qū)動(dòng)軸 的延長(zhǎng)部上的驅(qū)動(dòng)軸布置。
[0013] 泵室中形成有至少一個(gè)密封部。通過(guò)密封部在泵室內(nèi)形成至少一個(gè)封閉的輸送體 積。由于密封部在泵室內(nèi)的移動(dòng)，所述封閉的輸送體積（空間上）被移動(dòng)。這導(dǎo)致了液體添 加劑的輸送。在泵的驅(qū)動(dòng)軸上優(yōu)選形成有傳動(dòng)裝置，其將驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)傳送到密封部。所 述傳動(dòng)裝置可以是例如齒廓盤(pán)/齒廓盤(pán)和/或凸輪盤(pán)。
[0014] 第二泵室優(yōu)選布置成靠近第一泵室，沿著驅(qū)動(dòng)軸與第一泵室有間隔。該間隔可以 是例如在Icm[厘米]到IOcm之間。
[0015] 所述設(shè)備的這種構(gòu)型尤其是具有這樣的效果：可以通過(guò)（單個(gè)）旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置 (暫時(shí)地）共同運(yùn)行多個(gè)泵室（所述泵室并聯(lián)和/或分開(kāi)地通過(guò)流動(dòng)接觸）。因此，呈現(xiàn)了 所述設(shè)備在技術(shù)上更簡(jiǎn)單和更緊湊的結(jié)構(gòu)。此外，這種情況特別用于所謂的計(jì)量泵（輸送 恒定的輸送量），這使得輸送率能顯著增加，如下文更詳細(xì)地說(shuō)明的。
[0016] 該設(shè)備尤其有利的是，第二泵室以第一泵室的方式構(gòu)造。
[0017] 第二泵室因此優(yōu)選還具有至少一個(gè)密封部，該密封部在第二泵室內(nèi)形成至少一個(gè) 封閉的輸送體積。此外，優(yōu)選也在該情況下，第一泵室和第二泵室的所有其它特征以及特別 是本文列出的特征是對(duì)應(yīng)的。
[0018] 所述設(shè)備更有利的是，所述第二泵室可以與所述第一泵室并聯(lián)連接以便于增加設(shè) 備的輸送率。
[0019] 在第二泵室與第一泵室并聯(lián)連接的情況下，則液體添加劑的第一部分可以流經(jīng)第 一泵室并且液體添加劑的第二部分流經(jīng)第二泵室。第一泵室和第二泵室形成輸送管道的從 吸入點(diǎn)到排放點(diǎn)并聯(lián)工作的兩個(gè)分支。如果所述設(shè)備的優(yōu)選設(shè)計(jì)變型通過(guò)相同結(jié)構(gòu)的第一 泵室和第二泵送室實(shí)現(xiàn)，第一泵室和第二泵室的并聯(lián)連接的效果是使所述設(shè)備的輸送率大 致翻倍。
[0020] 優(yōu)選的是，所述并聯(lián)連接是永久形式，或可以僅通過(guò)定位工具的附加操作而（暫 時(shí)）被解除。如果僅使用第一泵室來(lái)進(jìn)行輸送，輸送操作所需的能量被減少，因?yàn)榈诙檬?不需要操作。這允許所述設(shè)備在所需輸送率較低時(shí)進(jìn)行特別節(jié)約能量的操作。
[0021] 此外，所述設(shè)備有利的是，在所述第一泵室和所述第二泵室之間設(shè)置有可分離的 聯(lián)接器，借助于該聯(lián)接器，第二泵室可以從驅(qū)動(dòng)軸脫開(kāi)。
[0022] 所述類(lèi)型的可分離的聯(lián)接器可以是例如爪式聯(lián)接器形式、摩擦接合的聯(lián)接器形式 和/或電磁聯(lián)接器的形式。所述聯(lián)接器可以例如通過(guò)電磁致動(dòng)器來(lái)操作。第二泵室借助于 所述類(lèi)型的可分離的聯(lián)接器的分離允許第二泵室的驅(qū)動(dòng)裝置特別有效的斷電從而允許當(dāng) 所述設(shè)備的所需輸送率較低時(shí)所述設(shè)備特別節(jié)能地操作。
[0023] 在設(shè)備的優(yōu)選設(shè)計(jì)變型中，所述設(shè)備具有專(zhuān)用控制單元，其設(shè)定成用于根據(jù)需求 致動(dòng)可分離的聯(lián)接器。如果所需輸送率較高并且設(shè)備的控制單元收到對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求，可分離 的聯(lián)接器被關(guān)閉以使得第一泵室和第二泵室并列運(yùn)行。如果所需輸送率較低并且設(shè)備的控 制單元收到對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求，可分離的聯(lián)接器被打開(kāi)以使得僅第一泵室運(yùn)行，第二泵室脫開(kāi)。優(yōu) 選的情況是，機(jī)動(dòng)車(chē)的控制單元中不儲(chǔ)存任何有關(guān)可分離的聯(lián)接器的程序代碼單元?？煞?離的聯(lián)接器的致動(dòng)可以完全通過(guò)所述設(shè)備的控制單元來(lái)執(zhí)行。
[0024] 所述設(shè)備更有利的是，第二泵室可以與所述第一泵室串聯(lián)連接，以便增加所述設(shè) 備的輸送壓力。
[0025] 在這種串聯(lián)連接的情況下，（全部的）液體添加劑沿著輸送管道流過(guò)所述設(shè)備，首 先流過(guò)第一泵室，然后流過(guò)第二泵室。在第一泵室和第二泵室串聯(lián)連接時(shí)所述設(shè)備的操作 過(guò)程中，液體添加劑的壓力在第一泵室中初始上升，然后在第二泵室中進(jìn)一步上升。需要設(shè) 備的極大上升的輸送壓力以便例如實(shí)現(xiàn)供給設(shè)備處的特定的噴灑方式以用于向排氣處理 設(shè)備供給液體添加劑。所述類(lèi)型的供給設(shè)備具有例如噴嘴。液體添加劑在供給設(shè)備中的壓 力越高，在供給設(shè)備的噴嘴處產(chǎn)生的噴灑則更精細(xì)。
[0026] 還可能的是，在第一泵室和第二泵室串聯(lián)連接的情況下，提供可分離的聯(lián)接器，第 二泵室可以通過(guò)該聯(lián)接器