[发明专利]试剂喷射器防冻

说明书

一种用于喷射试剂的喷射器(110，400，600，800，900)包括第一喷射器本体(202，402)和第二喷射器本体(204，404)。所述第一喷射器本体(202，402)包括出口开口(228，428)。所述第二喷射器本体(204，404)包括试剂管(240，440)。所述第二喷射器本体(204，404)可相对于所述第一喷射器本体(202，402)移动。所述喷射器(110，400，600，800，900)进一步包括至少部分地被所述第一喷射器本体(202，402)封闭的阀组件(216，412)。所述阀组件(216,412)被配置用于将所述试剂选择性地分配穿过所述第一喷射器本体(202，402)的出口开口(228，428)。所述喷射器(110，400，600，800，900)进一步包括定位在所述第一喷射器本体(202，402)与所述第二喷射器本体(204，404)之间的弹簧构件(206，406，602，802，902)。所述弹簧构件(206，406，602，802，902)被预加载成将所述第二喷射器本体(204，404)朝向所述第一喷射器本体(202，402)偏置。所述弹簧构件(206，406，602，802，902)进一步被配置用于响应于所述试剂在冷冻期间的膨胀来限制所述第二喷射器本体(204，404)相对于所述第一喷射器本体(202，402)的最大移动。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月25日提交的美国专利申请号16/045,036的优先权，该申请的全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本披露涉及喷射器、更具体地涉及一种用于将试剂喷射到发动机的排气流中的喷射器。

背景技术

稀燃烧发动机通过在过量氧气的情况下运行，即氧气的量比可供使用的燃料完全燃烧所需要的量大，从而提供改善的燃料效率。这类发动机被称为运行“稀”或“稀混合气”。然而，与非稀燃烧相比，这种在燃料经济性方面的改善或提高被不希望的污染排放物所抵消，这些污染排放物特别是呈氮氧化物(NOx)的形式。

一种用于减少稀燃烧内燃发动机的NOx排放物的方法被称为选择性催化还原法(SCR)。SCR(例如在用于减少柴油发动机的NOx排放物时)涉及将雾化的试剂以与一个或多个选定的发动机运行参数(比如排放气体温度、发动机每分钟转数(RPM)、或如通过发动机燃料流量、涡轮增压压力或排气NOx质量流量而测得的发动机负荷)相关联地喷射到发动机的排气流中。试剂/排放气体混合物经过包含催化剂(比如在存在试剂时能够减小NO_x浓度的活性炭或金属(比如铂、钒或钨))的反应器。典型地，使用喷射器将试剂喷射到发动机的排气流中。

尿素水溶液已知为一种用于柴油发动机的SCR系统中的有效试剂。然而，使用这种尿素水溶液涉及许多缺点。缺点之一是，尿素水溶液在结冰条件下由于形成冰而膨胀。尿素水溶液在某些情况下、比如例如寒冷的天气可能易于冻结。尿素水溶液在结冰条件下的膨胀可能会损坏喷射器的一个或多个部件。于是可能必须修复或更换喷射器，从而导致停机时间和增大的成本。试剂冻结还可能导致喷射器故障，从而导致排气系统中不希望的沉积物。类似地，任何其他流体递送部件都可能由于流体冻结而被损坏。

相应地，可能期望提供一种解决了这些问题中的一些或所有的改进的试剂喷射器。

发明内容

在本披露的一方面，提供了一种用于喷射试剂的喷射器。所述喷射器包括第一喷射器本体和第二喷射器本体。所述第一喷射器本体包括出口开口。所述第二喷射器本体包括试剂管。所述第二喷射器本体可相对于所述第一喷射器本体移动。所述喷射器进一步包括至少部分地被所述第一喷射器本体封闭的阀组件。所述阀组件被配置用于将所述试剂选择性地分配穿过所述第一喷射器本体的出口开口。所述喷射器进一步包括定位在所述第一喷射器本体与所述第二喷射器本体之间的弹簧构件。所述弹簧构件被预加载成将所述第二喷射器本体朝向第一喷射器本体偏置。所述弹簧构件进一步被配置用于响应于所述试剂在冷冻期间的膨胀来限制所述第二喷射器本体相对于所述第一喷射器本体的最大移动。