尿素共轨的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于废气系统的选择性催化还原喷射系统。
【背景技术】
[0002]本节提供涉及本发明的背景信息，该背景信息不一定为现有技术。
[0003]排放法规强制要求发动机具有废气后处理系统，以消除或至少大致最小化例如颗粒物和勵夂的排放。要消除或减少颗粒物和NO夂的排放，废气后处理系统能包括诸如颗粒过滤器(例如，柴油颗粒过滤器(DPF))、选择性催化还原(SCR)构件和柴油氧化催化(DOC)构件的构件。
[0004]SCR和DOC构件通常与还原剂定量供给系统协同工作，还原剂定量供给系统将还原剂定量供给到废气流中，以在废气进入SCR或DOC构件之前处理废气。在SCR的情况中，包括尿素的还原溶液在进入到SCR构件中之前被定量供给到废气流中。在DOC的情况中，诸如柴油燃料的碳氢化合物还原剂在进入到DOC构件中之前被定量供给到废气流中。
[0005]用于每个SCR和DOC废气后处理的定量供给系统包含定量供给模块、栗、过滤器、调节器和其他必要的控制机构的集成，以控制这些还原剂的每一种的到废气气流中的定量供给。这些系统的各自的区别是，碳氢化合物还原剂不会冻结，而尿素水溶液在低温下能冻结。因此，尿素还原剂定量供给系统需要有助于防止尿素还原剂冻结在定量供给系统中的多种构件或构造，尿素还原剂的冻结能损坏定量供给系统的构件或阻止定量供给系统正确地将尿素还原剂定量供给到废气流中的。
【发明内容】
[0006]本节提供本发明的总体概述，并且不是其全部范围或其所有特征的全面的公开。
[0007]本发明提供了一种废气系统，其包括废气处理构件、用于容纳废气处理流体的料箱和废气处理流体定量供给系统，废气处理流体定量供给系统用于在邻近废气处理构件的位置将废气处理流体分散到废气流中。废气处理流体定量供给系统包括共轨，共轨将加压的废气处理流体提供到将废气处理流体定量供给到废气流中的多个定量供给模块，并且废气处理流体定量供给系统还包括用于将未使用的废气处理流体回流到料箱的回流轨。根据本发明，共轨和回流轨中的至少一个被配置为包括被定位在比其另一部分的高度更高的高度的部分，以便任何未使用的废气处理流体从此处排出。
[0008]本发明还提供了一种废气后处理系统，其包括废气通道、位于废气通道中的至少一个废气处理构件、用于将废气处理流体定量供给到穿过废气通道的废气流中的多个定量供给模块以及用于给每个定量供给模块提供废气处理流体的共轨。共轨被分成为第一对轨，第一对轨被布置为允许重力帮助将废气处理流体从此处排出。废气后处理系统还包括用于从每个定量供给模块接收废气处理流体的回流轨。回流轨被分成为第二对轨，第二对轨的每个都被布置为允许重力帮助废气处理流体从此处排出。
[0009]本发明还提供一种废气后处理系统，其包括:被配置为被分成为多个支管的废气通道；被置于每个支管中的废气处理装置；多个定量供给模块，多个定量供给模块用于将废气处理流体定量供给到废气通道中，其中多个定量供给模块中的至少一个与对应的废气通道支管相关；被配置为提供废气处理流体给每个定量供给模块的共轨；被配置为从每个定量供给模块接收未使用的废气处理流体的回流轨；以及多个阀，多个阀被配置以控制废气从废气通道进入到多个支管中的每一个中。根据本发明，共轨和回流轨中的至少一个被配置为包括定位在比其另一部分的高度更高的高度上的部分，以便任何未使用的废气处理流体从此排出。
[0010]进一步适用的领域将通过在此提供的描述变得显而易见。本
【发明内容】
中的描述和实施例的目的仅在于说明，而不是限制本发明的范围。
【附图说明】
[0011]在此描述的附图仅作为所选实施方式而非所有可行实施例的说明用途，并且不旨在限制本发明的范围。
[0012]图1示意性地示出了根据本发明的原理的废气处理系统；
[0013]图2示意性地示出了根据本发明的原理的用于将选择催化还原剂定量供给到废气流中的共轨定量供给系统；
[0014]图3示意性地示出了根据本发明的原理的共轨定量供给系统；
[0015]图4示意性地示出了根据本发明的原理的共轨定量供给系统；
[0016]图5示出了包括根据本发明的原理的共轨喷射系统的大型废气处理系统；
[0017]图6示意性地示出了包括根据本发明的冷却系统的共轨定量供给系统。
[0018]遍及附图的多个视图，相应的附图标记表示相应的部分。
【具体实施方式】
[0019]将参考附图更全面的描述示例实施方式。
[0020]图1示意性地示出了根据本发明的废气系统10。废气系统10至少包括与燃料源(未不出)连通的发动机12，燃料一旦被消耗，将产生废气，该废气被排到具有废气后处理系统16的废气通道24中。废气处理构件18能被置于发动机12的下游，废气处理构件18为DOC、DPF构件，或如所示的SCR构件20。尽管本发明不需要，废气后处理系统16可进一步包括诸如加热装置或燃烧器17的构件，以提升穿过废气通道24的废气气体的温度。提升废气气体的温度有利于在寒冷天气条件下且在发动机12启动时实现废气处理构件18中的催化剂的点燃，同时当废气处理构件18是DPF时也有利于引发废气处理构件18的再生。
[0021]为了帮助减少由发动机12产生的排放，废气后处理系统16包括用于将废气处理流体周期性地定量供给到废气流中的定量供给模块22。如图1所示，定量供给模块22位于废气处理构件18的上游，并且可操作地将废气处理流体喷射到废气流中。在这方面，定量供给模块22通过进口管路28与试剂箱24和栗26流体连通，以将诸如柴油燃料或尿素的废气处理流体定量供给到废气处理构件20的上游的废气通道24中。定量供给模块22还通过回流管路30与试剂箱24连通。回流管路30允许任何未被定量供给到废气流中的废气处理流体流回到试剂箱24中。流过进口管路28、定量供给模块22和回流管路30的废气处理流体的流动还有助于冷却定量供给模块22，以使定量供给模块22不会过热。如下面将描述的，定量供给模块22能被设置为包括冷却套(图6)，包围定量供给模块22的冷却剂在冷却套中通过以冷却定量供给模块22。
[0022]高效地处理废气流所需的废气处理流体的量可随负载、发动机转速、废气气体温度、废气气体流量、发动机燃料喷射时间、期望的NOx的减小量、气压、相对湿度、废气气体再循环率和发动机冷却温度的不同而不同。NOx传感器或仪表32可位于SCR 20的下游。NOx传感器32是可操作的，以将指示废气NOx浓度的信号输出给发动机控制单元34。所有或某些发动机运行参数可通过发动机/车辆数据总线从发动机控制单元34提供至试剂定量供给电子控制器36。试剂定量供给电子控制器36还可被包括为发动机控制单元34的一部分。如图1所示，废气气体温度、废气气体流量和废气气体背压以及其他车辆运行参数可通过各自的传感器被测量。
[0023]高效地处理废气流所需的废气处理流体的量还可取决于发动机12的尺寸。在这方面，内燃机车、航海设备和固定设备中使用的大型柴油发动机具有超过单个定量供给模块22的容量的废气流率。因此，虽然仅单个定量供给模块22被示出用于尿素的定量供给，但应该了解的是，本发明也考虑了用于尿素喷射的多个定量供给模块22。然而，当使用多个定量供给模块22时，废气系统10经历压力波动。
[0024]为了使用多个定量供给模块22高效地将废气处理流体供应到废气流中，本发明使用与共轨流体地连通的多个定量供给模块22，该共轨被用作为流体分配器，并且避免了由单个定量供给模块的激活和停用导致的压力波动。图2示意性地示出了选择性催化还原剂的共轨喷射系统40，其被使用于将尿素废气处理流体供应到废气流中。
[0025]如图2所示，共轨喷射系统40可操作地将尿素废气处理流体喷射到废气流中。共轨喷射系统40通常包括试剂箱24，尿素废气处理流体能被栗26从试剂箱24抽取而通过过滤器42。尽管过滤器42被示出为在栗26的下游，但应该了解的是，过滤器42在不超出本发明的范围的情况下可位于栗26的上游。栗26除了可操作地从试剂箱24抽取尿素处理流体外，还可操作地给共轨44和定量供给模块进口管路28加压，共轨44和定量供给模块进口管路28中的每个都与定量供给模块22连通。在示出的实施方式中，共轨喷射系统40包括十二个定量供给模块22。应该理解的是，尽管图2中示出了十二个定量供给模块22，根据共轨喷射系统40被使用的场合，可考虑更大数量或更少数量的定量供给模块22。
[0026]尿素废气处理流体从共轨44供给到定量供给模块的