[发明专利]用于容纳水溶液的箱

说明书

背景技术

DE 101 39 139 A1涉及对用于废气处理的还原剂计量的计量系统。还原剂尤其涉及尿素或尿素水溶液。该还原剂用于还原包含在内燃机废气中的氧化氮。该计量系统设有一个用于将还原剂由一个储存箱输送到一个引导废气的废气管的输送装置。此外用于计量的装置包括一个用于将还原剂计量地输入废气管的定量装置，其中输送装置包括一个泵及定量装置包括一个具有输出部件的计量阀。定量装置被设置来固定在废气管的附近或其上，以致输出部件可伸入到废气管中及这样来设置输送装置，即将它固定在储存箱上或固定到其中。输送装置及定量装置构成相互隔开的、通过一个连接导管连接的模块。

DE 10 2004 051 746 A1涉及一个用于还原剂的箱模块及一个计量系统。根据该方案设有一个箱模块壳体，其中在箱模块壳体的箱室内设有一个用于将还原剂计量地输入到废气系统中的计量系统。根据该方案计量系统被构成一个紧凑的安装模块。

DE 10 2006 027 481 A1涉及一个用于液态还原剂、尤其用于尿素溶液的机动车箱。容纳用于还原内燃机废气中的氧化氮的尿素水溶液的该机动车箱由塑料制成。该机动车箱以有利的方式具有一个功能单元，该功能单元包括至少一个泵、至少一个压力调节阀及至少一个设有组合的电加热器与至少一个吸管的内箱。该功能单元以有利的方式被置入在箱的一个孔中及以盖的方式密封该孔。

还原剂由作为输送模块的泵在箱的一个导管中输送到计量模块。压力调节在调节器侧通过泵马达的转速及在反馈支路中通过一个压力传感器来实现。在压力发生器附近回流的持续节流给予液压系统一个高的调节技术上的压力稳定性。为了排除系统在冻结时的可能损坏，该系统在马达停机时通过输送泵的变极并同时打开计量模块向着废气通风。还原剂在冻结时约膨胀其体积的10％。

储存还原剂的箱包括一个限溢罐，在其下部区域中通常置有一个电加热元件。为了能在低的外部温度时用很小的加热功率在可接受的时间内作到计量的准备就绪，该加热被限制在限溢罐的区域上。这可如此地达到，即类似罐内容物的限溢罐的塑料壁相对整个箱的内容物隔热。因此所有加热能量提供来对储存在限溢罐中的还原剂体积的解冻。

为了在两个维护间隔期之间使还原剂箱的装载量够用。通常还原剂箱容纳20升与30升之间的还原剂。因此驾驶员与还原剂无接触，箱的再装载在维护保养时进行。用于还原剂的一个30升的箱在现今的机动车车身内鉴于可提供的安装空间变得愈来愈窄其实现特别地困难。整个箱或其几何参数与设计极其相关，这意味着在箱形状，限溢罐、内置加热元件及液位传感器的形状及尺寸方面具有很大的多样性。此外该箱需要个别的绝热及固定。这就带来了很大的变化多样性，并引起很高的成本。

由于燃料价格的持续上升及对CO2减排的严格要求在将来降低燃料消耗是不可缺的。因为通过尿素水溶液作为还原剂来消除内燃机废气中的氮能使内燃机在燃料消耗方面有最佳的设计，故SCR(选择催化还原)方法起到一个突出的作用。由于对于CO2减排所需的燃料消耗的节省将不再容许在机动车中持续地传送30升的还原剂。其后果将是：使还原剂的箱显著地缩小及将容纳数量级在2升与10升之间的还原剂体积并在行驶距离约2000至5000km后-视运行条件而定-由驾驶员再注入还原剂。还原剂的注入通过驾驶员来实现，这尤其是因为现今已设置了用于还原剂再注入的外部装料。

发明内容

按照本发明所提出的方案，用于将还原剂引入内燃机的废气中的计量系统包括一个具有2升与10升之间的还原剂接收容积的还原剂箱。该箱的几何参数由于其相对小的容积则可通过一个统一的系统在所提供的小安装空间的利用上给予一个高的自由度。还原剂容积优选在2升与10升之间的数量级上的还原剂箱被设计成统一箱，该统一箱可考虑到各种安装空间的要求被使用。此外具有大量相同部分的该系统包括一个统一配置的加热元件及一个统一的液位传感装置。由于数量级在2升与10升之间的还原剂小装载量将不再需要对箱内还原剂的晃溢采取措施，以致可取消限溢罐及通过统一的、可多次使用的部件的应用达到大的成本的节约。优选地这样来定体积在2升与10升之间的容纳还原剂的小箱的几何参数，以致它被作成圆柱形，其中圆柱的高度超过圆柱的直径。

结构相对小的容纳还原剂的箱由于其尺寸的减小可通过成本上有利的塑料压力注塑方法或塑料离心注塑方法来制造。将不再需要迄今所使用的伴有很高工具成本的昂贵的塑料吹制方法，以致在还原剂箱的部件制造方面可达到成本的节约。

为了制造容纳还原剂的统一箱基于其容积小及形状简单可对塑料压力注塑方法或塑料离心注塑方法变换地用优质钢来制造还原剂箱。