耐高温的计量模块的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]DE 44 36 397 B4涉及一种用于废气后处理的装置。该装置包括废气收集系统，在所述废气收集系统中布置有还原催化器用于还原内燃机废气的氮氧化合物组成成分。该装置还包括计量装置，其包括电控制的计量阀，用于根据在内燃机以及催化器的不同的运行参数的情况下在废气中的氮氧化合物含量的存储在综合特征曲线中的值而计量地将还原剂引进到供应给催化器的废气流中。用于控制空气供应的阀是电控制的控制阀，所述控制阀布置在计量阀的出口的下游并且其出口直接通到内燃机的废气流中。该控制阀被如下本体接收，所述本体可以由冷却介质环流，从而该控制阀被冷却。
[0002]US 2008/0236147 Al公开了一种喷射系统，所述喷射系统在选择性催化还原的框架中在机动车上使用，用于还原在废气中的氮氧化合物部分。根据该解决方案，该喷射系统包括喷射器，所述喷射器通过电接口被供应电流。电触点位于所述电接口中，所述触点设置用于接收接头线路的插头。
[0003]US 2010/0108020 Al涉及一种用于电线路的接头系统，所述电线铺设在危险的区域中，如此例如存在爆炸危险的区域中，例如内燃机的环境中。该公开的接头系统适合于不同传感器和部件的线路的电连接。接头系统包括橡胶套管和盖，所述盖设有内螺纹。在此，橡胶套管用作电和热的绝缘体并且在该接头系统的安装好的状态中被压紧。
[0004]DE 10 2009 060 065 Al公开了在氮氧化合物还原装置中的尿素水溶液的流体管线，所述氮氧化合物还原装置根据选择性催化还原(SCR)工作。流体管线由热硫化制成。热硫化具有橡胶状的特性并且也已知称为热塑性弹性体。热硫化特别突出的是对侵蚀液体的高耐性并且具有非常高的挠性以及突出的柔韧性。根据DE 10 2009 060 065 Al由热硫化制成的流体管线用于连接油箱、泵、喷射喷嘴或者用于接收耦合。
[0005]在废气后处理系统的框架中使用的计量模块中，使用用于尿素计量的喷射阀。为了用喷射阀的阀尖尽可能近地达到废气流上，在该计量模块中主动地冷却阀接收部。这个通过机动车冷却剂循环上的冷却体接头实现。由此保证，在阀靠近废气定位的情况下，阀尖温度在运行中不上升超过120°C。当在计量模块中由塑料(PA66)制成的接头件在冷却体外面延伸时(通过所述接头件接通用于工作介质/辅助剂的供应管线)，该接头件暴露在环境温度中并且可在关键运行状态中、例如在高的环境温度运行时或者在热断开装置(HeiPabsteller)中变热。
[0006]在此，高的热输入可以通过塑料接头件到达位于其下面的用于密封的O型圈。
【发明内容】
[0007]根据本发明建议，计量模块的接头件放弃迄今为止使用的材料，本发明提出计量模块的接头件由金属材料制成。这意味着，该接头件更好地经受在高的温度负载情况下运行时以及在断开时出现的温度负载以及机械负荷。由于接头件的材料选择和与此相关的到在接头件和计量模块的喷射阀之间的密封元件的改善导热，可完全去除成为潜在的泄漏点的软材料密封件。
[0008]根据本发明建议，该接头件直接与计量模块的喷射阀连接并且例如通过建立材料锁合的连接、如激光焊接形成环形的密封部。由此，一方面去除上面已经提到的归为非常温度敏感的软材料密封件并且另一方面该密封部的耐用性相较于使用软材料密封件显著提尚O
[0009]在这样的计量模块构型中，在压力管线中出现的力(所述力例如在运行中显示为振动)通过在接头件和喷射阀之间的直接连接而直接地作用到喷射阀上，使得提供了喷射阀附加的减载。计量模块的喷射阀对于由在运行中必然出现的由压力管线引起的力的减载可以例如这样进行，现在由金属材料制成的接头件以合适的方式例如与接头片连接。优选地，其同样通过形成材料锁合的连接、例如形成焊接缝进行。由此可实现，通过接头件在运行中不可避免地传递到喷射阀中的力可通过接头片导到围绕喷射阀的冷却体上。由此，可实现对喷射阀受到的机械力减载。
[0010]在根据本发明的解决方案的另一有利构型中，该喷射阀在轴向上仅通过接头件固定部被保持在接头片上。可去除原本需要的固定片，从而可实现附加的重量优势和成本优势。
[0011]本发明的优点
[0012]通过根据本发明建议的解决方案，可提出一种温度耐受的接头件，所述接头件即使暴露在非常高的环境温度下，也不会受损。
[0013]因为通过根据本发明建议的解决方案，公开了这样的可行性，提出一种在接头件和喷射阀之间的材料锁合的连接，消除了在使用对温度敏感的软体密封件时必然出现密封问题。优选构造成激光焊接缝的密封部一方面是温度耐受的，另一方面其是密封的。如软性材料密封件本身一样，专门的软材料密封件材料的选择现在也可被省去。软材料密封件通常构造成O型圈。通过根据本发明建议的解决方案，可以省去该敏感的密封位置。
[0014]通过根据本发明建议的解决方案，通过将塑料换成金属还可实现提高接头件的强度。因为在根据本发明建议的解决方案中，可省去由软的密封材料制成的、O型圈构型的密封件，通过刚好去除该构件实现阀缩短。这又有利地影响到用于安装计量模块需要的安装空间，从而可实现在机动车装配方面的安装空间优点。此外，在安装根据本发明建议的计量模块时，制造步骤可省去软材料密封件的安装和在轴向上固定计量模块的固定片的安装。此外，省去固定片有利地影响计量模块的总重量。
【附图说明】
[0015]以下根据附图详细地说明本发明。
[0016]附图示出了:
[0017]图1:被多件式的冷却体包围的计量模块的立体图；和
[0018]图2:计量模块的示图，其中，接头件由金属材料制成并且材料锁合地与喷射阀接入口 ο
【具体实施方式】
[0019]下面根据图1和2所述的计量模块是用于将工作介质/辅助剂，特别是还原剂，例如尿素或者尿素水溶液引入到内燃机的排气管中的计量模块。在根据本发明建议的计量模块10的安装环境中，温度可以出现在100°C和160°C之间的范围中。也可以根据使用目的和安装位置存在更高的或者更低的温度水平。通过工作介质/辅助剂，特别是还原剂，例如尿素或者尿素水溶液，存在于内燃机的废气中的氮氧化合物成分被还原成H2O和N2。根据本发明建议的用于冷却计量模块10的装置也可以在其他的、在确定的温度范围内运行的计量装置中用作该计量装置的冷却装置。
[0020]图1示出了，计量模块10的计量阀被完整的外壳12包围，所述外壳是第二壳体。完整的外壳12包括:上壳20，其例如可构造成盖状；塑料覆盖件17，所述塑料覆盖件特别是由具有弹性特性的材料、例如塑料材料或者橡胶制成。此外，外壳12包括中壳28，还包括布置在中壳28下面的导向套管32以及置于导向套管下面的下壳29，在图1中仅局部地示出的罐状插入件24装入到所述下壳中。
[0021]如从根据图1的立体图得知，计量模块10的计量阀完全被上述所列的部件17，20，28和29包围。仅罐状插入件24的下端部在计量模块10的整个外壳12的下壳29下方突出。
[0022]此外，如从根据图1的立体图得知，冷却流体入口管22位于下壳29的侧面中。与此相对地，冷却流体回流管26位于在中壳28的侧面中。
[0023]根据图2的示图得到计量模块，其中，接头件由金属材料制成，并且材料锁合地与喷射阀连接。
[0024]根据图2的横截面示出了，计量阀30被外壳12完全地围绕。外壳12在此包括上壳20。工作介质/辅助剂入口管18延伸穿过上壳20，通过所述工作介质/辅助剂入口管，特别是还原剂、例如尿素或者尿素水溶液被供应给计量模块10。图2示出了，该入口管18可在接头件19上成角度地形成并且借助一覆盖计量阀30的上端面的法兰被上壳20封装。上壳20就其而言包括空腔42，所述空腔42通过分离肋60相对于中壳28与冷却流体分开，所述中壳的空腔44可被冷却流体流过。如根据图2的剖视图还可以得到，上壳20在插头16的或者电插接触点36的区域中包括气隙区段，所述气隙区段是计量模块10的电插接触点16或者36的气隙绝缘14的部分。
[0025]通过标记28标出的中壳处于作为计量模块10的外壳12的部分的上壳20的下方。中壳28包括接收部40，限定空腔42的上壳20装到所述接收部中。
[0026]中壳28同样围绕计量阀30，所述计量阀在迄今为止的解决方案中通过也在图2中示出的固定片34在轴向上被固