[发明专利]用于柴油排放流体冻结损害缓解的压力释放系统

说明书

描述一种用于车辆的柴油排放流体(DEF)压力释放的系统，其包括DEF泵组件，该DEF泵组件在DEF存储储罐的内部中。该系统包括DEF剪切结构，该DEF剪切结构固定于DEF存储储罐的顶部内部部分。DEF剪切结构包括多个膨胀通道，该多个膨胀通道从DEF存储储罐的顶部内部部分延伸到存储储罐中的所存储DEF中。当DEF存储储罐经历冻结事件时，多个膨胀通道具有光滑壁，这些光滑壁构造成将经冻结DEF引导远离DEF泵组件。

背景技术

本发明涉及一种用于柴油排放流体的存储容器，并且更具体地说涉及一种用于在液体冻结之后释放容器中的压力的系统。

柴油发动机例如由于它们所基于的奥图循环所固有的性能特征而对于诸如长距离卡车运输之类的许多重型应用是优选的。遗憾的是，此种性能伴随着这样的代价，即增多某些受管制的排气组分。须控制的一种排气组分是氮氧化物(NOx)。在汽车应用中，这样做的一种方式是通过使用诸如选择性催化还原(SCR)系统的柴油排气后处理系统。SCR系统采用SCR催化剂结合计量量的所喷射柴油排放流体(DEF)。典型的SCR系统利用集成到排气系统中的涂覆有催化剂的基底，该基底与催化剂上游的所喷射DEF一起工作并且通过废气热量“活化”。DEF与柴油废气混合并且以已知的方式与涂覆有催化剂的基底起反应，从而还原某些氮氧化物(NOx化合物)。

采用DEF系统来用于NOx还原的汽车应用须在储罐中承载DEF的供源，该供源经由流体输送管线连接于柴油发动机排气系统。这些系统的设计中的挑战在于，DEF在低于-11摄氏度(-11℃)下冻结，该温度远高于车辆的最低可操作温度。DEF储罐中DEF的冻结行为可部分地由罐内DEF泵组件的热质量驱使，从而导致储罐的最后流体部分驻留在泵组件之上或附近。在最后流体部分冻结时，DEF经历约10％的膨胀率，这会导致相当大的力施加在泵组件上。可能产生损害。

会期望提供一种DEF系统，该DEF系统避免在DEF冻结于低操作温度下发生时可能产生的损害力。

发明内容

在一个示例性实施例中，一种用于车辆的柴油排放流体(DEF)压力释放的系统包括DEF泵组件，该DEF泵组件在DEF存储储罐的内部中。该系统包括DEF剪切结构，该DEF剪切结构固定于DEF存储储罐的顶部内部部分。DEF剪切结构包括多个膨胀通道，该多个膨胀通道从DEF存储储罐的顶部部分延伸到存储储罐中所存储DEF中。多个膨胀通道具有光滑壁，这些光滑壁构造成将经冻结DEF引导远离DEF泵组件。

在另一示例性实施例中，用于车辆的DEF压力释放储罐包括DEF存储储罐和DEF剪切结构，该DEF剪切结构固定于DEF存储储罐的顶部内部部分。DEF剪切结构包括多个膨胀通道，该多个膨胀通道从DEF存储储罐的顶部内部部分延伸到存储储罐中的所存储DEF中。多个膨胀通道具有光滑壁，这些光滑壁构造成将经冻结DEF引导远离DEF存储储罐的内部部分，该内部部分构造成安装DEF泵组件。

在另一示例性实施例中，车辆包括DEF压力释放系统。DEF压力释放系统包括DEF存储储罐、DEF泵组件以及DEF剪切结构，该DEF泵组件在DEF存储储罐的内部中，并且该DEF剪切结构固定于DEF存储储罐的顶部内部部分。DEF剪切结构包括多个膨胀通道，该多个膨胀通道从DEF存储储罐的顶部内部部分朝向DEF存储储罐的内部部分延伸，该内部部分构造成用于DEF泵组件。多个膨胀通道具有光滑壁，这些光滑壁构造成将经冻结DEF引导远离DEF泵组件。

在另一示例性实施例中，多个膨胀通道构造成通过将经冻结DEF在多个膨胀通道中引导远离DEF泵组件来释放泵组件上的DEF压力。膨胀通道响应于DEF泵组件附近的DEF压力来引导经冻结DEF。

在另一示例性实施例中，膨胀通道构造成当经冻结DEF上的DEF压力超过DEF存储储罐的内部处的环境空气压力时，释放泵组件上的DEF压力。

在另一示例性实施例中，DEF剪切结构包括构造成矩形阵列的多个剪切构件。多个膨胀通道通过多个剪切构件的交叉部形成。