[发明专利]用于机动车辆的水溶液存储系统

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆的水溶液存储系统(1)，该系统包括储箱(2)、包括泵送装置的技术模块(3)以及用于释放压强的装置(4)，该用于释放压强的装置(4)用于释放水溶液(6)的液包(5)的压强(4)到气体体积(7)中。根据本发明，该用于释放压强的装置(4)包括优选地为锥形的至少两个通道(40)，所述至少两个通道(40)具有至少沿着在压强释放的传播方向上的第一长度增大的截面，并且具有开口的第一端和相对的开口的第二端，以使得：所述通道(40)的至少一个第一端在使用时存在于所述水溶液(6)的液包(5)中，并且所述通道(40)的至少一个第二端存在于所述气体体积(7)中。

技术领域

本发明涉及机动车辆的领域，更具体地涉及用于机动车辆的水溶液存储系统，其旨在容纳在车辆的正常使用条件下易于冻结的液体。这些用于机动车辆的水溶液存储系统一般包括储箱，该储箱包括部分浸没的技术模块，在该技术模块中安装有泵送装置以及允许对储箱中容纳的液体的分配进行管理的液位或温度测量装置。

背景技术

储箱容纳尿素溶液并且日常用于为车辆的排气减污系统供应该溶液的这样的用于机动车辆的水溶液存储系统就属于上述情况。储箱容纳旨在注入发动机进气回路中的水、优选地是脱矿物质水的这样的用于机动车辆的水溶液存储系统也属于这种情况。这种水与进气混合，并且允许降低燃烧温度、减少被称为NOx的污染物排放和例如通过降低对爆音的敏感性来提高汽油发动机的性能。尿素溶液在温度降至-11℃以下(对于水而言是0℃以下)时开始冻结。

为此，用于机动车辆的水溶液存储系统在储箱中包括加热装置，该加热装置被设置成避免尿素溶液或水、优选地脱矿物质水冻结。

然而，当车辆在行驶一段时间后停止时，以及当车辆在严酷的冬季外部条件下停在室外时，这时可例如达到大约-40℃的温度，上述加热装置停用，容纳在储箱中的尿素溶液或水(优选地是脱矿物质水)开始转化为冰，并可能在几十分钟内就导致整个尿素溶液或水(优选地是脱矿物质水)冻结。

在这些迅速冻结的条件下，已观察到对技术模块的不利影响，这种不利影响长期以来没有得到解释，并可能导致技术模块或其包含的器件被彻底损坏。

实验室分析可以显见此期间发生的物理现象。

因此，将用于机动车辆的水溶液存储系统放置在温度保持在大约-40℃的冷室中，该系统包括配备有技术模块并包含一定量的尿素溶液的封闭式储箱。该技术模块完全浸没在液体的体积中。此液体的体积被在整个实验过程中保持在大气压强下的气体部分所覆盖。同样，技术模块的某些器件，比如泵或液位浮子，也处于大气压强下。

观察到冰开始在热交换通过其进行的储箱壁附近形成。然后，冰的体积通过向技术模块所占据的储箱中央区域推进来进行增长。在给定的时间后，液体表面会结冰。

由此，观察到四面八方都由冻结材料束缚住的液泡的产生，技术模块的上部部分浸没在其中。

进一步的观察可表明，在完全被冰包围的该液泡内部主导的压强由此可以达到非常高的值，约为几十巴。

该现象与以下事实有关：形成泡的液体的压缩性不高，并且随着冰的继续形成，与该转化有关的体积的增大使液泡承受迅速发展的压强。

结果，由于保持在大气压强下的技术模块的器件承受远大于构成它们的材料的耐受力的机械应力，这些器件会变形直至破裂。

随着实验的继续，液泡一点点消失，直到先前在储箱中容纳的液体全都变成冰。

发明内容

因此，本发明的目的特别地在于为用于机动车辆的水溶液存储系统提供改进的防冻保护，更特别地为比如尿素水溶液的排气添加剂的储箱或旨在注入发动机的水的储箱以及/或者设置在所述储箱中的所有部件提供改进的防冻保护。

因此，本发明的目的尤其在于提供一种用于机动车辆的水溶液存储系统。