[发明专利]罐的定向结冰

说明书

背景技术

在内燃机的废气稀薄运行中，为还原氮氧化物而设立的方法通过选择地催化还原(SCR)给出。在基于氨的SCR方法中，氨作为还原剂在一相应的还原剂催化器前输入到废气中。在此，在如今的方法中，经常通过将含水的尿素-空气-气溶胶吹入到由于热解产生的发动机废气中和随后(催化的)水解，本身的还原剂氨被释放。该方法直接在批量应用之前处于轿车中和载货车辆领域中。

在可行的轿车应用方面，具有空气吹入的该方法由于在成本结构空间和压缩空气供给方面较高的系统复杂性被分类为不符合市场情况。为了与压缩空气不相关，另一方法提出用自我准备的阀喷射借助一泵处于压力下的尿素溶液。经常应用如由汽油喷射装置公知一样的阀。在此，此外这种电阀的冷却必要性造成困难，该阀直接安装在热的排气装置上。此外，冬天适应性被分类为有问题的。在低于-11℃的温度情况下，常用的水-尿素溶液结冰并且因此膨胀。由此为了获得这种阀的以及其他所涉及的系统部件(例如泵和压力调节装置以及罐)的冬天适应性，要忍受显著的设计上的和由此提升系统复杂性的消耗。因此需要耐冰压的结构、加热可行性以及可能需要回吸泵。因此对于在轿车中的应用，要求在系统复杂性方面简单的并且由此在成本和顾客接受度方面切合实际的设计。以一简单的设计实现较广地应用尿素-SCR技术用于对稀薄的例如柴油发动机的废气脱氮和由此实现将来所期待的氮氧化物废气限值的可行性。

DE 196 46 643C1涉及氮氧化物还原剂喷射到废气流中。在此，该还原剂通过大量细小的喷嘴口以最细小的射束的形状借助局部的节拍的超压生成可控制地喷射到废气流中。在此，类似于在压电喷墨打印头中的喷嘴的压电控制的喷嘴，或者具有节拍的加热电阻元件的喷嘴-该喷嘴类似于喷墨打印头中公知的气泡喷射器-被应用作为喷嘴。由DE 196 46 643C1描述的设置然而在仪器方面是昂贵的并且尤其在侵蚀的流体方面是易受破坏的、昂贵的并且由此显得不适合应用在汽车领域中。

DE 102006012855A1涉及一方法和用于降低载重汽车废气中有害物质的配量系统。由DE 102006012855A1公知了用于配量一液态的降低有害物质的介质，尤其尿素水溶液。该尿素水溶液被引入到载重车辆排气系统中，其中该液态的介质被输送至一喷嘴模块，尤其一喷嘴或一阀并且借助该喷嘴模块输入到排气系统中。排在喷嘴模块前面的输送介质借助脉宽调制方法控制。该方法和所属的配量系统确保在不应用设置在载重车辆上的部件的情况下精确地和相对于冷度(零下度数)相对稳固地设置或者配量尤其还原剂。

发明内容

通过根据本发明提出的解决方案更好地利用在车辆中尤其在轿车中供使用的用于罐的结构空间，在该罐中储存还原剂尤其尿素-水溶液。如果形成空穴，也就是说被包围在冰中或者在冰和罐的壁之间的液体泡并且然后该液体泡冻透，那么典型地只有在那时在冻透期间在还原剂结冰时出现力。在空穴冻透时在空穴中的压力如此强烈地升高，直至通过冰层断裂或者通过罐壁变形可消除压力。

根据本发明提出如下的解决方案，即，热流在结冰期间被这样地引导，使得有目的地在一方向上实现结冰并且由此可不产生空穴和在其中被封闭的液体，该液体在冻透的情况下后来产生较高的压力。

定向地冰冻储存在罐中的介质由此实现，其方式在于，罐系统被如此地隔离，使得在所有可想象的运行和温度状况下以预先确定的顺序结冰，也就是说冰成长在一期望的方向上定向进行。

该罐系统在直至最后在结冰过程期间液体还应存在的地方被隔离。如果一罐系统，尤其用于容纳结冰的介质的罐在其内部具有灵敏的嵌入件，那么根据本发明在罐上的隔离被这样地设置，使得冰成长的方向这样地走向，使得液体流到储存介质的罐的自由区域中，该液体在结冰时由于体积变化将冰向前推动。由此防止在液体中形成压力并且该压力减压，其方式在于，罐嵌入件和/或罐壁能被变形并且由此被损害。

尤其有利的是，储存冰冻的介质的罐被从下向上地冻透，使得液体被膨胀的冰从下向上地推动，优选在事先被填充空气的区域中。根据本发明提出，通过在上侧和必要时在侧面全部或者部分地有目的地隔离罐系统实现冰的定向生长。

附图说明

根据附图，本发明在下面详细地被描述。附图示出：

图1用于储存还原剂的罐的局部的隔离元件的细节图，

图2用于储存还原剂的罐的、由多个隔离元件组装成的隔离装置的示意图。

具体实施方式

根据图1的视图可得知根据本发明提出的解决方案的第一实施方案。