还原剂供应系统的制作方法_2

文档序号:10091385阅读:来源:国知局
流106中的氮氧化物浓度。SCR模块110可包括催化剂,用于促进来自排气流106中通过SCR模块110的氮氧化物的反应、减少或去除自排气流106中通过SCR模块110的氮氧化物。SCR模块110可具有由适当材料制成或涂覆的蜂窝或其它结构。所述材料可为氧化物,例如氧化钒或氧化钨,可涂覆在合适的基底上,例如二氧化钛。SCR模块110可根据系统需要具有单片结构或包括多个排。
[0026]根据本实用新型的一个方面,后处理系统104可包括设置在SCR模块110上游的过滤器(未示出),例如柴油机颗粒过滤器(DPF)。DPF可涂覆有合适的催化剂以促进可留存在DPF中的排气流106中的颗粒物的氧化反应。此外,在另一方面中,后处理系统104可进一步包括油机氧化催化剂(D0C)。在此方面中,D0C可以沿排气流方向位于SCR模块110的上游。可选地,后处理系统104可省略DPF而仅包括SCR模块110。在另一方面中,可以使用组合的DPF/SCR催化剂(未示出)。
[0027]此外,后处理系统104可包括一个或多个NOx传感器111。NOx传感器111在后处理系统104内可位于不同的位置。例如,NOx传感器111可位于SCR模块110的上游和/或下游。NOx传感器111可以配置为测量通过后处理系统104的排气流106中的NOx化合物的浓度。同样地,也可包括其它与排气流106没有任何限制地接触的附加传感器,例如,压力传感器和温度传感器。
[0028]本文中所公开的后处理系统104以非限制性实例的方式提供。应理解,后处理系统104可布置在关于排气歧管的各种配置和/或组合中。在不违背本实用新型的范围的前提下,后处理系统设计中的这些和其它变型是可能的。
[0029]如图1所示,还原剂供应系统108包括还原剂储罐112和用于在发动机系统100的排气导管116中提供还原剂的喷射器114。还原剂储罐112设置成与喷射器114流体连通。还原剂储罐112配置为将还原剂储存于其中。还原剂可为流体,例如柴油机排气流体(DEF)o可选地,还原剂可包括尿素、氨或本领域已知的其它还原剂。与还原剂储罐112有关的参数(例如大小、形状、位置以及使用的材料)可根据系统设计和要求而变化。
[0030]排气导管116流体地连接到发动机102的排气歧管、喷射器114和SCR模块110。排气导管116配置成为通过其中的排气流106提供通道118。喷射器114配置为将还原剂分配到排气流106中。在本实用新型的一个方面中,还原剂供应系统108可包括一对或多对喷射器114 (见图2-5)。喷射器114的数量可基于应用的类型而变化。
[0031]图2是根据本实用新型的一个方面的还原剂供应系统108的示意图。喷射器供应导管120布置和配置为流体地连接到还原剂储罐112和喷射器114,这样从还原剂储罐112抽吸的还原剂可通过喷射器供应导管120传送到喷射器114。在还原剂储罐112内可提供储罐内过滤器122。储罐内过滤器122可包括,例如滤袋过滤器或本领域已知的其它过滤器配置。串联过滤器124可布置在喷射器供应导管120中。更具体地说,串联过滤器124位于喷射器114和还原剂储罐112之间。本文中所公开的串联过滤器124可为本领域普通技术人员已知的任何类型的过滤器。
[0032]喷射器供应导管120可流体地连接到与喷射器114相关联的压力歧管126。压力歧管126设置在还原剂储罐112和串联过滤器124的下游。压力歧管126配置为收集从还原剂储罐112接收的还原剂并将还原剂分配到喷射器114。在给料操作期间,控制器127可发送控制信号,以打开喷射器114 一个预定的时间段,从而允许将还原剂喷入到排气流106中。喷射器压力传感器128可连接到压力歧管126。喷射器压力传感器128配置为产生指示喷射器114的喷射压力的信号并将其发送到控制器127。
[0033]驱动流体源130设置成与还原剂储罐112流体连通。驱动流体源130配置为供应驱动流体。在本实用新型的一个方面,驱动流体源130可包括用于输送加压空气的空气压缩机、存储压力容器或其组合。空气压缩机可为已知的任何类型的容积式压缩机或涡轮机。可选地,驱动流体源130可为任何其它用于提供加压驱动流体源的部件。
[0034]阀132设置在驱动流体源130的下游。阀132配置为根据阀132的配置经由给料驱动导管134或净化导管136使驱动流体源130与还原剂储罐112流体连通。本文中所公开的阀132可为已知的任何类型的三向双位阀,其配置为将驱动流体源130连接到给料驱动导管134或净化导管136。在一个实例中,阀132可为三向双位球阀。可选地,阀132可为三向三位阀。
[0035]在还原剂给料操作期间,阀132可处于第一配置位置,这样阀132实现了经由阀通道139通过给料驱动导管134在驱动流体源130和还原剂储罐112之间的流体连通。此外,在这种配置下,阀132配置为阻断驱动流体源130和喷射器供应导管120之间经由净化导管136的流体连通。在净化操作期间,阀132可以处于第二配置位置,这样阀132配置成实现了经由净化导管136和阀通道141在驱动流体源130和还原剂储罐112之间的流体连通,并阻断驱动流体源130和还原剂储罐112之间经由给料驱动导管134的流体连通。阀132在第一配置位置及第二配置位置之间的活动可以通过手动或通过控制器127实现。控制器127可通过电致动器启动阀132,例如螺线管、气动致动器、液压致动器或本领域已知的其它致动器。本部分中稍后将详细阐述还原剂传送和净化操作。
[0036]给料驱动导管134和净化导管136可因重力连接到还原剂储罐112的顶部。还原剂储罐压力传感器137可连接到给料驱动导管134并位于还原剂储罐112的上游。此外,还原剂储罐压力传感器137可操作地联接到控制器127。还原剂储罐压力传感器137配置为测量还原剂储罐112内的压力。
[0037]此外,给料驱动导管134可包括连接在阀132下游的压力调节器138,并与还原剂储罐112相关联。压力调节器138配置为至少部分地减小还原剂储罐112中的高压峰值。在一个方面中,压力调节器138可为与控制器127操作连通的电控压力调节器。
[0038]净化导管136可包括连接在还原剂储罐112上游的文丘里管140。文丘里管140的上游侧流体连接到阀132。文丘里管140可包括收缩-扩张型喷嘴或现有技术中已知的用于从流体流动产生吸力的任何其它装置。此外,文丘里管140的吸入口 143流体连接到阀元件133。阀元件133设置为与净化导管136串联流体连通,使得阀元件133位于阀132的下游和还原剂储罐112的上游。阀元件133的操作可用来对还原剂储罐112施加吸力。阀元件133可实施为双向阀。
[0039]在发动机102的操作状态期间,还原剂供应系统108可将所需量的还原剂喷射或给料到排气流106中。喷射器114可从还原剂储罐112接收还原剂。如图2所示,阀132处于第一配置。驱动流体源130配置为通过阀132经由给料驱动导管134将驱动流体引入到还原剂储触112中。
[0040]驱动流体可将还原剂储罐112加压至给定压力。应注意,基于从控制器127接收到的控制信号在给料操作期间,阀元件133处于闭合位置,因此可在还原剂储罐112中累积压力。在一个方面中,还原剂储罐112的此压力可以约等于喷射器114将还原剂引入排气流106时的压力。与还原剂供应系统108相关联的控制器127可配置为,经由喷射器压力传感器128感测压力歧管126的压力和/或喷射器114的喷射压力。控制器127可进一步配置为调节驱动流体源130的操作或阀132的操作,以控制引入还原剂储罐112的驱动流体的量。
[0041]引入还原剂储罐112内的驱动流体可增加还原剂储罐
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