[发明专利]液冷式还原剂给料单元

说明书

本发明涉及一种液冷式还原剂给料单元，包括柴油机排气流体（DEF）喷射阀。所述阀包括在其中形成细长腔体的壳体。阀被设置为接收DEF并驱使DEF穿过腔体以离开腔体，并且DEF接着被引导并施加至车辆发动机的排气流。冷却套选择性地被冷却剂填充并且具有外侧和内侧。所述套的内侧面向一定长度的阀体并且由空气间隙与所述一定长度的阀体分离。

技术领域

本申请总体上涉及排气系统，更具体地，涉及排气系统的冷却。

背景技术

在欧洲和北美严格的排放标准要求汽车制造商减少由车辆产生的排放。多种技术已被开发来减少这些排放。

例如，一些柴油发动机显示出高水平的氮氧化物（NO_x）排放。选择性催化还原（SCR）方法已被用于将氮氧化物转化为氮气N₂和水H₂O。

在SCR方法中，还原剂传输单元（RDU）被用于将柴油机排气流体（DEF）还原剂喷射入发动机的排气流中。例如，尿素由RDU添加到排气流并且形成各种例如二氧化碳和水的副产物。氨是理想的双产物并且和催化剂一起将氮氧化物（NO_x）转化为无害的水和氮气。

RDU具有DEF喷射器，该喷射器在一些情况下由液套液冷。热浸泡条件发生在车辆正在行驶但接着被关闭并且没有液体冷却剂流经所述套时。在热浸泡条件期间，排气系统的热被传导入RDU中。在车辆以高负荷运行接着被关闭的情形中，该热浸泡可以使冷却剂沸腾，在RDU内产生无限制温度以及随后喷射器内DEF的超温。当DEF是超温的时，它形成不利地影响DEF喷射器性能的硬质不溶副产物。

与冷却剂相比，DEF也在更高的温度冻结。在这种情形中，当套与阀的主体之间存在密切接触时，并且在冷却剂的温度低于DEF的凝固点的情形中，温热的尿素可能在其穿过DEF喷射器的期间被冻结。

在这些问题即使已被解决的情况下，上述问题采用之前的方法并未被适当地解决。因此，产生了一些用户的不满。

附图说明

为了本公开更全面的理解，应参考下文的具体描述和附图，其中：

图1包括根据本发明的各种实施例的安装于排气管上的液冷式SCR RDU的结构图；

图2包括根据本发明的各种实施例的液冷式RDU的等距图；

图3包括根据本发明的各种实施例的冷却套/DEF喷射器界面的近视图，示出了冷却套内部和DEF喷射器阀体之间的空气间隙；

图4包括根据本发明的各种实施例的液冷式SCR RDU的结构图和装置中出现的热传递特性。

本领域技术人员将理解图中的元件为了简单和清楚而被示出。还可以理解某些的动作和/或步骤可以以特定的发生顺序被描述或描绘，但是本领域技术人员将理解关于次序这样的独特性不是实际上必需的。也可以理解本文使用的术语和表达具有与这样的术语和表达关于其相应的各自的调查和研究领域一致的通常意义，除了特定意义已在本文中另外被阐明的情形。

具体实施方式

本方法通过将DEF喷射器与冷却套隔离，提高了液冷式RDU喷射器抵抗沸腾和冻结柴油机排气燃料（DEF）的能力。本方法使用喷射器和冷却套之间的非密切接触（例如由空气间隙所提供的）来允许喷射器在温度偏移时保持与冷却套隔离。

在一示例中，在热浸泡条件期间，喷射器中的DEF不是过热的。在其它情形中，当温度冷的足够引起冷却剂温度在冷却套内的DEF的凝固点之下时，非密切接触防止当DEF穿过DEF阀时DEF冻结。

在这些实施例中的许多实施例中，液冷式还原单元包括柴油机排气流体（DEF）喷射阀。该阀包括在其中形成细长腔体的壳体。该阀被设置为接收DEF并驱使DEF穿过腔体以离开腔体并且DEF接着被引导和施加至车辆发动机的排气流。