用于还原内燃机的排气中的一氧化氮和二氧化氮排放物的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于还原内燃机的排气中的一氧化氮和二氧化氮排放物的设备。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，这种还原设备是已知的，其包括用于存储氨的至少一个筒，所述筒包括被设计为连接至用于将氨输送至内燃机排放管线的回路的氨排出口。
[0003]当氨注射到排放管线中时，该氨与存在于排气中的一氧化氮和二氧化氮发生反应，从而产生氮和水。
[0004]这种还原设备通常用于装备于柴油机、利用稀混合物运转的直喷式汽油机、或利用稀混合物运转的任何内燃机上。更具体地，这种还原设备可以装备于机动车辆发动机或任何类型的内燃机上，尤其是装备于陆地、海上或航空交通工具上装配的内燃机，或不装备于交通工具的发动机。
[0005]出于安全原因，氨不以原始形式存储而是作为通常通过含氯的金属盐吸收或吸附氨而制成的材料存储。由此获得的材料随后存储在存储筒中。
[0006]在使用该材料期间，存储筒被在内部加热或在外部加热，以使得存储在其中的氨被释放，从而以气体形式注射到排放管线中。
[0007]应当指出的是，呈气体形式的氨是特别地有毒的。因此，氨的任何泄漏、例如在用于输送氨的回路劣化的情况下或在对机动车辆的冲击使还原设备劣化的情况下的任何泄漏可能是危险的。
[0008]此外，筒的热惯量(inertiethermique)会使氨释放数十分钟，并且即使停止加热，氨仍会释放。
【发明内容】
[0009]本发明的目的尤其在于通过提供安全的还原设备来补救该缺点。
[0010]为此，本发明的目的尤其在于提供一种用于还原内燃机的排气中的一氧化氮和二氧化氮排放物的还原设备，该还原设备包括至少一个氨存储筒，所述筒包括氨排出口，氨排出口设计为连接至用于朝向内燃机的排放管线输送氨的回路，其特征在于，该还原设备包括:
[0011]-用于筒中的至少一个筒的封闭装置，该封闭装置能够在防止氨从排出口流通的封闭构型与允许氨从排出口流通的开通构型(configurat1n de dggagement)之间变换，
[0012]-用于检测至少一种预定情形的检测装置，以及
[0013]-用于控制封闭装置的控制装置，该控制装置能够在检测装置检测到预定情形时控制封闭装置向封闭构型转变。
[0014]封闭装置在与预定情形对应的安全故障被检测到时能够直接在排出口处或该排出口附近关闭每个筒。
[0015]根据本发明的还原装置还可以包括单独采用或根据任何技术上能够想到的组合采用的下列特征中的一个或几个特征。
[0016]-当还原设备用于装备于机动车辆时，控制装置由专用于还原设备的、不同于且独立于机动车辆其他标准能量源的电能量源供电。
[0017]-检测装置包括氨检测装置，氨检测装置布置在氨输送回路外并且能够测量空气中的氨浓度，预定情形为所测得的氨浓度大于预定阈值的情形，所述预定阈值例如处于10卩口111与2(^。1]1之间。
[0018]-检测装置包括用于检测冲击的装置，例如用于触发安全充气气囊系统的冲击检测装置，预定情形为检测到释放比预定阈值大的能量冲击一一例如，引起触发安全气囊的冲击--的情形。
[0019]-封闭装置包括气缸致动器类型的构件，该构件包括:主体，主体沿纵向方向延伸，主体包括第一孔口和第二孔口，第一孔口连接至对应筒的排出口，第二孔口连接至所述氨输送回路;活塞，活塞包括头部和杆部，所述杆部沿纵向方向延伸，并且与由主体承载的用于沿纵向方向以平移的方式进行引导的装置配合，以使得活塞能够在封闭位置与开通位置(posit1n de dggagement)之间沿纵向方向移动，在封闭位置，头部与第一孔口配合以封闭第一孔口，在开通位置，头部远离第一孔口 ；以及用于使活塞在封闭位置与开通位置之间移位的装置。
[0020]-活塞头部设置有密封垫，密封垫能够在活塞处于其封闭位置时与主体配合，从而以可密封的方式封闭第一孔口。
[0021]-用于使活塞移位的装置包括螺线管，螺线管围绕活塞并且同轴地定位在杆部处，所述螺线管能够在电流流过螺线管时产生沿纵向方向的磁场，并且控制装置包括用于使电流流到螺线管中的装置，所述装置包括能够使流动到所述螺线管中的电流的方向反向的开关。
[0022]-控制装置包括电流发生器，电流发生器连接至用于使电流流通的装置。
[0023]-当还原设备用于装备于机动车辆时，电流发生器专用于控制装置、不同于且独立于机动车辆的任何其他能量源。
[0024]-还原装置包括用于保持活塞处于封闭位置的第一保持装置。
[0025]-第一保持装置包括具有轴向作用的弹性构件，弹性构件朝向活塞的封闭位置对活塞施加弹性回复力，弹性构件在由活塞的头部承载的第一座部与由主体承载的第二座部之间纵向地延伸。
[0026]-弹性构件具有大于预定值，尤其大于0.8N/m的刚度。
[0027]-还原设备包括用于保持活塞处于开通位置的第二保持装置。
[0028]-第二保持装置包括由主体承载的第一磁性元件以及由活塞杆部承载的第二磁性元件，第二磁性元件能够在活塞处于其开通位置时与第一磁性元件配合，以使得第一磁性元件和第二磁性元件通过磁吸引力相吸引。
[0029]-第一磁性元件和第二磁性元件能够在第一磁性元件与第二磁性元件之间产生比由弹性构件产生的弹性回复力大的吸引力。
【附图说明】
[0030]通过阅读仅作为示例给出并参照附图所做的下列描述将更好地理解本发明。在附图中:
[0031]图1示意性地示出了根据本发明的示例性实施方式的还原设备；
[0032]图2和图3为装备于图1的还原设备的封闭装置分别处于封闭构型和开通构型的示意性轴向截面图；以及
[0033]图4和图5为根据第二实施方式的封闭装置分别处于封闭构型和开通构型的示意性轴向截面图。
【具体实施方式】
[0034]在图1中，示出了用于还原内燃机、例如机动车辆发动机的排气中的一氧化氮和二氧化氮排放物的设备10。特别地，内燃机配备有排放管线11，排气通过该排放管线11排放。
[0035]为了还原这些排气中的一氧化氮和二氧化氮排放物，将氨注射到排气管线11中以与这些排气发生反应。
[0036]为此，还原设备10包括至少一个氨存储筒12。例如，还原设备10通常包括三个存储筒，具体为一个起始筒12B和两个主筒12，起始筒12B的尺寸(具体为长度)通常比主筒12的尺寸小。
[0037]每个存储筒12、12B均包括密封罐，该密封罐中容置有氨存储构件14。该氨存储构件14由能够吸收或吸附氨的材料，即所谓的存储材料形成。
[0038]存储材料例如与专利申请WO 2008/077652中描述的材料中的一种材料对应。该材料例如从被称为金属氨络合物并具有通式1 (NH3 )nXz构成的组中选择，其中:
[0〇39].M是从诸如1^、他、1(或08之类的碱金属、诸如1%工3或31'之类的碱土金属、和/或诸如￥、0、]\111、？6、(:0、祖、01或211之类的过渡金属、或这些金属的诸如似41、1^1^、1(2211工801或K2Fe之类的组合中选择的一种或几种阳离子，
[0040].X是从包括氢氟酸根、盐酸根、氢溴酸根、氢碘酸根、硝酸根、硫氰酸根、硫酸根、钼酸根、磷酸根离子构成的组中选择的一种或几种阴离子，
[0041].a是每个盐分子中的阳离子数，
[0042].z是每个盐分子中的阴离子数，以及
[0043].η是2与12之间的配位数。
[0044]例如，筒的存储材料是Mg(NH3)6Cl2、Sr(NH3)8Cl2、另外的Ca(NH3)8Cl2、或这些成分的混合物。
[0045]每个筒12、12B还包括加热元件16，该加热元件16例如设置在存储材料14内部并且与存储材料14同轴。该加热元件16用于加热存储材料14。因而，当必须将氨注入排放管线11中时，加热元件16被通电以加热存储材料14，这是通过脱附反应来热释放氨的作用下进行的。加热元件16可以设置在筒12、12B内部或者替代性地设置在该筒12、12B的外部。
[0046]应当指出的是，每个筒12、12B均包括排出口30，解吸附的氨穿过该排出口 30被排出。
[0047]还原设备10通常包括第一控制单元18，该第一控制单元18尤其是用于对在每个加热元件16上电压的施加进行控制。该第一控制单元18连接至发动机20的第二控制单元，该第二控制单元能够向第一控制单元18提供有关发动机运行的信息，以使得第一控制单元18从所述信息推断出氨的需求。
[0048]还原设备10还包括用于将氨输送至排放管线11的输送回路22。该输送回路22包括用于每个筒12、12B的第一导管26，该第一导管26连接至该筒12、12B的排出口 30。通常，每个第一导管26均包括止回阀和截止阀。
[0049]最后，还原设备10包括常规类型的计量单元32，该计量单元32插置在第一导管26与通向排放管线11的第二导管34之间。该计量单元32由第一控制单元18控制并且用于计量出待注入排放管线11中的氨的适当的量。