用于加热输送装置的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种加热用于输送液体添加剂的装置的方法。用于输送液体添加剂的 装置例如在汽车领域中用于向内燃机的排气处理装置供给液体添加剂。排气处理装置被广 泛使用，其中排气中的氮氧化物化合物的还原借助于液体添加剂而发生。对应的输送装置 可被用于所述类型的排气处理装置。
【背景技术】
[0002] 特别广泛地用于这些排气处理装置中的排气净化方法是选择性催化还原的过程 [SCR过程]。在所述过程中，氨通常被用作用于还原氮氧化物化合物的还原剂。氨可在排 气处理装置中由尿素-水溶液获得。这里，尿素-水溶液通过热解（加热方式）和/或水 解（借助于水解催化转化器）而转化为氨。尿素-水溶液可借助于所述输送装置作为液体 添加剂被供给至排气处理装置。可例如在商标名AdB:〗ue?'f可购得对应的尿素-水溶 液，其尿素含量为32. 5%。
[0003] 用于输送液体添加剂的装置的一个问题在于，所述添加剂（例如像所述的尿 素-水溶液）在低温下会冻结。所述尿素-水溶液例如在-11°C下冻结。在机动车辆中，这 样的低温例如在冬季长期停置阶段期间出现。为此原因，通常在用于输送液体添加剂的装 置中设置有加热器。借助加热器，可以使装置中冻结的添加剂解冻，或可以防止或减慢添加 剂的冻结。加热器通常利用电能运行。还已知液体式加热器，其中加热流体流经加热环路。 在加热环路中，内燃机的（经加热的）冷却水通常被用作加热流体。
[0004] 这样的加热器的一个问题在于，热的导入通常不会刚好发生在冻结的添加剂附 近，且因此需要特殊装置来将热从加热器传导到添加剂。这种用于传热的装置通常无法一 体形成或只能很困难地一体形成在输送装置中。此外，还存在这样的情况，即，对于这样的 装置，通过加热器产生的热通常只能在一定延时之后消散至液体添加剂并且产生热损。此 外，典型地在输送装置中与液体添加剂接触的材料通常仅具有低导热率，且因此起到加热 器与液体添加剂的隔热作用。如果尿素-水溶液被用作液体添加剂，则所述材料例如是特 殊的耐尿素塑料。这进一步使得难以设置用于传热的装置。
[0005] 以此为出发点，本发明的一个目的是解决或至少减轻结合现有技术强调的技术问 题。特别是试图公开一种特别有利的用于加热用于输送液体添加剂的装置的方法。
【发明内容】
[0006] 所述目的借助于根据权利要求1的特征的方法来实现。该方法的更多有利细化方 案在从属权利要求中指出。权利要求中单独指出的特征可以以任何期望的技术上可行的方 式互相组合并且可通过描述中的说明性事实补充，其中指出了本发明的更多实施例。
[0007] 本发明涉及一种用于加热用于输送液体添加剂的装置，其中该装置具有至少一个 栗，该栗具有至少一个栗室和至少一个可移动的栗室壁，并且可移动的栗室壁变形以输送 液体添加剂。该方法至少包括以下步骤：
[0008] a)借助于至少一个致动器产生振动运动；
[0009] b)将振动运动传递到可移动的栗室壁；和
[0010] c)在可移动的栗室壁中将振动运动转换为热。
[0011] 用于输送液体添加剂的装置例如在抽吸点从储存液体添加剂的罐提取液体添加 剂。液体添加剂从抽吸点沿着装置中的输送管道沿输送方向被输送到管路连接器。液体添 加剂由该装置在管路连接器处提供。管路连接器可与通向给送装置的供给管路连接。该给 送装置可布置在排气处理装置上，并且液体添加剂可借助于给送装置被供给到排气处理装 置。
[0012] 该装置具有至少一个用于输送的栗。该栗优选一体形成在输送管道中。该至少一 个栗室通过（优选单个）可移动的栗室壁的运动而变形。液体添加剂的输送由于所述变形 而发生。为了驱动可移动的栗室壁的运动，所述装置或栗优选具有至少一个致动器。该致动 器可例如由电池驱动装置致动。该致动器可具有例如旋转驱动装置和/或线性驱动装置。 该致动器还可具有传动装置，致动装置的运动通过该传动装置传递至可移动的栗室壁。该 传动装置可优选还用于根据致动器是被设计成产生直线运动还是产生旋转运动以及根据 可移动的栗室壁是利用直线运动还是利用旋转运动而运动来将直线运动变换成旋转运动， 或反之。该传动装置可包括例如用于对应的运动变换的连杆、凸轮、凸轮轴或凸轮盘。
[0013] 在步骤a)中产生的振动运动的特征大致在于，该装置的致动器快速来回移动。该 振动运动不构成例如为了输送液体添加剂而执行的致动器的规则运动。振动运动的最大偏 离为致动器在通常输送期间的运动的最大偏离的5%以下且优选2%以下且特别优选甚至 1%以下。在这方面应当考虑到，可移动的栗室壁会被栗室内冻结的添加剂阻挡。因此，不应 当执行大的偏离。该偏离也可称为振幅、行程等。该振动运动优选具有特别高的频率。在 振动运动期间，致动器优选以至少200Hz(1Hz= 1个循环/秒）的频率往复运动。致动器 特别优选甚至以至少1. 000Hz或是5. 000Hz的频率往复运动。振动运动向可移动的栗室壁 的传递优选以与通常的输送运动的传递完全相同的方式在步骤b)中发生。为此目的，上面 进一步描述的传动装置例如设置在装置内或装置的栗内。振动运动均具有由振动运动的振 幅和频率结合通过振动运动传递的力决定的机械功率。该机械功率是单位时间作为在可移 动的栗室壁上的机械能量。所述机械功率在步骤c)中转换成热功率。可移动的栗室壁的 刚度是所产生的热的一个重要因素。可移动的栗室壁的刚度对与力和振幅的相关性有很大 影响。作用在可移动的栗室壁上的力是所述振幅和刚度的乘积。可通过下式确定在振动周 期期间产生的热能。在此上下文中，振动周期是可移动的栗室壁从放松的开始位置到关于 振幅与开始位置不同的偏离位置的一次运动。
[0014]E热量=1/2 ?K刚度?x2振幅
[0015] 可移动的栗室壁与栗室中的液体添加剂直接接触。因此，可移动的栗室壁中产生 的热能特别快地传递到液体添加剂。可移动的栗室壁通常由具有隔热作用的材料制成。因 此，热能难以从外部经可移动的栗室壁传导到栗室中。相应地，特别有利的是借助于所述 方法在可移动的栗室壁中直接产生热。如果栗室内有冻结的添加剂，则可移动的栗室壁中 产生的热首先使与可移动的栗室壁直接接触的添加剂熔融。该液体添加剂改善了从可移动 的栗室壁到添加剂的传热，因为液体添加剂具有比冻结的添加剂好的导热性。此外，与可移 动的栗室壁直接接触的液体添加剂增大了可移动的栗室壁的可能的振幅。如果振幅可以更 大，则这增加了可导入可移动的栗室壁中且可变换成加热功率的功率。
[0016] 如果在步骤b)中在可移动的栗室壁的振动运动期间不发生液体添加剂的输送， 则该方法尤其有利。
[0017] 振动运动的频率例如可被选择成足够高以便栗室中的液体添加剂不会由于振动 运动而被输送。此外和/或替代地，振动的振幅可被选择成足够小以便栗室中的液体添加 剂不会由于振动运动而被输送。出现该效果是因为液体添加剂对振动运动缓慢地作出反 应。所述缓慢的表现归因于液体添加剂的质量和粘度。振动运动还可能仅引起一定量的液 体添加剂沿着输送方向分别被向前和向后输送。因此总的来说同样存在这种情况：在振动 运动的时间段不发生液体添加剂的输送（特别是在管路连接器处不发生添加剂的排出）。 如果栗内的添加剂完全冻结，则液体添加剂的输送无论如何都不会发生，因为栗被冻结的 添加剂阻挡。
[0018] 由于实际上未发生液体添加剂的输送，所以所述方法可以被用于（仅）加热