尿素喷射器的液体侵入密封结构的制作方法
【技术领域】
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[0002]本发明涉及还原剂输送单元(RDU)的尿素喷射器，其向发动机排气系统供应还原剂，并且更具体地涉及喷射器的密封结构，其排除外部水侵入喷射器内部。
【背景技术】
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[0004]欧洲和北美洲的新一轮的严格排放法规的出现推动着新的排气后处理系统的实施，特别是对于稀燃技术，例如在稀和超稀条件下运转的压缩点火(柴油)发动机和分层充气火花点火发动机(通常带有直喷)。稀燃发动机呈现高水平的氮氧化物(NOx)排放，在以稀燃燃烧为特征的富氧排气环境下难以处理它们。目前正在发展将在这些条件下处理NOx的排气后处理技术。这些技术之一包括催化剂，其促进氨(NH3)与排气氮氧化物(NOx)的反应以产生氮(N2)和水(H2O)。这个技术称作选择性催化还原(SCR)。
[0005]在汽车环境中，难以处置纯的氨。因此，这些系统习惯于使用液态含水尿素溶液，通常是32%浓度的尿素溶液(CO(NH2)2)。这个溶液称作AUS-32，并且还知道其商业名称AdBlue。通过喷射器把尿素溶液输送给热的排气流，并且尿素溶液在排气中转变成氨，在经历了热解或热分解之后，转变成氨和异氰酸(HNCO)。异氰酸然后同存在于排气中的水经历水解并且转变成氨和二氧化碳(C02)。由热解和水解产生的氨然后与氮氧化物经历催化反应，如前所述。
[0006]传统的尿素喷射器在图1中整体上用10表示。喷射器10包括进口连接器12，限定出喷射器的进口 14。进口罩16连接到进口连接器12。进口管17连接到喷射器10的主体24并且输送尿素溶液至装在主体24中的螺线管18。在计量应用中，电动操作的螺线管18控制从喷射器的出口 20输送到车辆的排气流动通路中的尿素溶液的量。螺线管18能够是美国专利No6，685，112中所公开的类型，在此，该专利的内容作为参考并入本说明书。如图2最佳示出的，在喷射器10的进口罩16与进口管17之间设置圆形截面的常规弹性体O型环密封件22。通过喷射器10的正常的尿素溶液流用向下指的竖直箭头A表示。
[0007]在传统的喷射器10中，不合适的密封可能出现在密封件22与主体24之间，其能够导致水或其它液体侵入(用图2中的箭头B表示)喷射器10的内部。已知的是，任何导电液体例如盐水引起电通道桥接及随后的喷射器故障。这对于安装在车身下部并且暴露于比汽油喷射器更恶劣的环境中的尿素喷射器是特别麻烦的。可能被雨或融化的雪持续弄湿。在北方气候下用于融化冰的盐形成非常导电的液体，归因于氯化钠的离子性能。
[0008]因此，需要一种尿素喷射器以提供改善的密封结构从而防止外部液体侵入喷射器内部。
【发明内容】
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[0010]本发明的目标是满足上面提及的需求。根据实施例的原理，由包括与喷射器出口相关联的主体的流体喷射器来实现这个目标。进口管连接到主体并且具有开口端，用于接收要喷射的流体。进口罩具有开口端，并且覆盖进口管的开口端，还覆盖主体的一部分。喷射器包括密封结构，该密封结构包括提供进口罩与进口管之间的密封的主密封件、主体与进口罩之间并且构造且布置成防止喷射器外部的液体通过进口罩的开口端进入喷射器内部的副密封件、以及主体或进口罩上的构造且布置成在进口罩与主体之间压缩副密封件的一部分的表面零件。
[0011]根据本发明的另一方面，一种方法防止喷射器外部的液体进入喷射器。喷射器包括与喷射器出口相关联的主体。进口管连接到主体并且具有开口端，用于接收要喷射的流体。进口罩具有开口端，并且覆盖进口管的开口端，还覆盖主体的一部分。该方法提供进口罩与进口管之间的主密封件和主体与进口罩之间的副密封件。副密封件的至少一部分被压缩在主体与进口罩之间以防止外部液体通过进口罩的开口端进入喷射器内部。
[0012]通过考虑下列参照附图的详细说明和所附权利要求，本发明的其它目标、特征和特性以及操作方法和结构的相关元件的功能、部件的组合以及制造的经济性将变得更明显，这些都形成本说明书的一部分。
【附图说明】
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[0014]通过下列对其优选实施例的详细描述结合附图将更好理解本发明，其中，相同的附图标记指代相同的部件，其中:
[0015]图1是传统的尿素喷射器的侧视图，其在进口罩与进口管之间具有常规的O型环密封件。
[0016]图2是图1的2所包围的部分的放大视图。
[0017]图3是根据一个实施例的密封结构的视图，防止液体侵入进口罩与尿素喷射器的主体之间，其中，该密封结构的整体密封构件具有主密封件和副密封件。
[0018]图4是实施例的密封结构的视图，其中，主体的端部具有大致三角形的表面零件。
[0019]图5是另一实施例的密封结构的视图，其中，主体的端部具有大致矩形的表面零件。
[0020]图6是图3的密封结构的密封构件的俯视图。
[0021]图7是沿图6的线7-7截取的密封构件的横截面图。
[0022]图8是图6的密封构件的立体仰视图。
[0029]图9是根据又一实施例的密封结构的视图，防止液体侵入进口罩与尿素喷射器的主体之间，其中，该密封结构的密封构件包括分开的主密封件和副密封件。
[0210] 图10是根据又一实施例的密封结构的视图，防止液体侵入进口罩与尿素喷射器的主体之间，其中，进口罩在密封构件上施加轴向力把密封构件压在喷射器主体上。
【具体实施方式】
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[0026]参照图3，示出根据实施例的流体喷射器10'的一部分，安装在排气流动通路11上用于向那里输送流体例如尿素溶液。喷射器可以用于美国专利N0.8，024，922所公开类型的系统中，其内容在此作为参考并入本说明书。
[0027]喷射器10'类似于图1的喷射器10，但是具有改善的密封。喷射器10'具有在喷射器进口处的进口连接器12和连接到进口连接器12的进口罩16。从进口接收尿素溶液的进口管17连接到喷射器10'的主体24并且输送尿素溶液到装在主体24中的螺线管18。在计量应用中，电动操作的螺线管18控制从喷射器的出口 20输送到车辆的排气流动通路11中的尿素溶液的量。进口罩16的开口端27覆盖进口管17的开口端29并且覆盖喷射器10'的主体24的一部分。
[0028]在图3的实施例中，密封结构，总体上用26表示，防止液体B侵入喷射器的进口罩16、主体24与进口管17之间并且由此防止液体经由进口罩16的开口端27进入喷射器1r的内部28。密封结构26包括环状密封构件30，优选为由可压缩的弹性体材料制成，包括主密封件32和一体的副密封件34，主密封件具有优选为圆环的形状，副密封件沿轴向从主密封件32的周边延伸以限定翼部。图6-8示出密封结构30的各个视图。主密封件32压缩在进口罩16的内周边与进口管17的外周边之间。
[0029]密封结构26还包括主体24的端部36，该端部与副密封件34接合。端部36包括表面零件38，其把副密封件34的一部分压在进口罩16上。端部36中的由减小端部36的直径限定出的切口 40接收副密封件34的扩大部分42。在图3的实施例中，表面零件38优选为突起，例如升高的圆角。替