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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Lagerungs- und Einspritzsteuervorrichtung für Reduktionsmittel in einem Behandlungs- und Reinigungssystem vom Dieselabgas, insbesondere ein SCR Speichergerät für Reduktionsmittel im integrierten SCR (selektiv katalytische Reaktion). Ein integriertes SCR-Speichergerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der
DE 101 61 132 A1 bekannt.
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Stand der Technik
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Mit der höheren gesellschaftlichen Anforderung an Umweltschutz bemüht sich unser Land mehr und mehr um den Umweltschutz, und geeignete Politiken in Bezug auf Fahrzeug-Emission wurden von den zuständigen nationalen Behörden erstellt, und vor allem, die Einführung von "National-Standard IV" führt zu einer strengeren Kontrolle der Fahrzeug-Emission, was bedeutet, dass die Norm erst erfüllt werden kann, wenn der Schadstoff weiterhin um 30%–50% auf der Grundlage vom "National-Standard III" reduziert wird. "National Standard IV" wird landesweit im Jahr 2012 in Übereinstimmung mit der üblichen Verfahren der Standard-Implementierung in Kraft treten.
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Jetzt ist es bestätigt, dass die Technologie der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) dominierend in Technologien der Nachbehandlung der Fahrzeugemission ist, wobei ein Reduktionsmittel (in diesem Bereich bezeichnet als "Ad-Blue") quantitativ in ein Abgasrohr durch Zerstäubung eingespritzt wird und das primäre schädliche Gas NOX im Abgas durch einen SCR-Katalysator in Stickstoff und Wasser umgewandelt ist, die dann entladen werden, wodurch der Zweck der Abgasreinigung erreicht ist. Das ist auch die häufigste technische Lösung für das Erreichen vom "National-Standard IV".
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Ein SCR-System umfasst im Allgemeinen einen Harnstoff-Behälter, eine Dosier- und Einspritzeinheit und eine Düse und dergleichen, aber im Stand der Technik sind die obenerwähnten modularen Einheiten unabhängig voneinander, ebenso wie in der chinesischen Patentanmeldung
CN101240729A mit der Bezeichnung "Dieselfahrzeug-Emission und Harnstoffbehälter-Reaktor" offenbart wird. Die Verbindung zwischen dem Harnstoff-Behälter, der Dosier- und Einspritzpumpe und anderen Geräten ist dort mit Hilfe von Rohren und Rohrverbindungen realisiert. Das führt zu folgenden Mängeln:
- 1. Gegenseitige Unabhängigkeit der Einheiten und eine Vielzahl von Rohren (einschließlich Rohre zum Ansaugen, Rückfluss und dergleichen) führen zu großen Schwierigkeiten bei deren Anordnung, und Rohrverbindungen können wahrscheinlich verunreinigt sein, was zu schwierigem Schutz und verborgenem Risiko von Leckagen führt.
- 2. Es gibt eine hohe Wahrscheinlichkeit der Vereisung des Reduktionsmittels in verschiedenen Rohren in einer Umgebung mit einer relativ niedrigen Temperatur, und das Abtauen ist schwierig.
- 3. Die Kosten des Systems sind hoch und ein großer Raum ist für die Anordnung der Einheiten erforderlich.
- 4. Während der praktischen Montage auf Fahrzeug ist die Passgenauigkeit in der Anordnung schlecht, weil die Einheiten unabhängig voneinander und von verschiedenen Herstellern angeboten werden, und die Rohrverbindung wird durchgeführt, nachdem alle Einheiten ordnungsgemäß montiert sind, was zu großen Schwierigkeiten bei der Montage und hoher Wahrscheinlichkeit der Verschmutzung führt.
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Die
DE 101 61 132 A1 beschreibt ein integriertes SCR-Speichergerät für Reduktionsmittel, das einen Lagerbehälter für das Reduktionsmittel und eine Dosier- und Einspritzeinheit umfasst, wobei die Dosier- und Einspritzeinheit mit dem Lagerbehälter integriert ist, wobei die Dosier- und Einspritzeinheit eine Membranpumpe auf einem Pumpenkörper und ein Dosierventil aufweist.
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Inhalt der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein integriertes SCR Speichergerät für Reduktionsmittel mit hohem Integrationsgrad, kompakter Struktur, guter Abtaubarkeit und großer Bequemlichkeit für Wartung anzubieten.
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Um die obenerwähnte Aufgabe zu erfüllen, wird die folgende technische Lösung in der Erfindung dargestellt: Das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel umfasst einen Lagerbehälter für das Reduktionsmittel und eine Dosier- und Einspritzeinheit, der Lagerbehälter für das Reduktionsmittel wird zur Speicherung des Reduktionsmittels verwendet, und die Dosier- und Einspritzeinheit ist mit dem Lagerbehälter für das Reduktionsmittel integriert.
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Das erfindungsgemäße integrierte SCR-Speichergerät kann gemäß bevorzugter Ausführungsformen folgende Merkmale einzeln oder in Kombination aufweisen:
Vorzugsweiseumfasst das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel ferner eine Übergangsplatte, wobei die Dosier- und Einspritzeinheit durch die Übergangsplatte mit dem Lagerbehälter für das Reduktionsmittel integriert ist.
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Das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel umfasst eine Wasser-Heizeinheit zum Erwärmen des Lagerbehälters für das Reduktionsmittel und der Dosier- und Einspritzeinheit.
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Das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel umfasst ferner einen Deckelkörper, einen Pumpenkörper, eine Membranpumpe, einen Filter und ein Dosierventil, wobei der Deckelkörper am Pumpenkörper angeschnallt ist, und wobei ein geschlossener Raum zwischen dem Deckelkörper und dem Pumpenkörper gebildet ist, und die Membranpumpe mindestens in dem geschlossenen Raum angeordnet ist.
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Das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel umfasst ferner eine Übergangsplatte, wobei die Dosier- und Einspritzeinheit durch die Übergangsplatte mit dem Lagerbehälter für das Reduktionsmittel integriert ist.
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Die Dosier- und Einspritzeinheit umfasst eine Wasser-Heizeinheit, wobei die Wasser-Heizeinheit sich nach unten in den Lagerbehälter für das Reduktionsmittel von der Übergangsplatte erstreckt und zum Erwärmen des Lagerbehälters der Flüssigkeit und der Dosier- und Einspritzeinheit verwendet wird.
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Die Wasser-Heizeinheit umfasst eine Wasserzuleitung, eine Wasserauslassleitung und eine Wasserzirkulationsleitung, die in der Dosier- und Einspritzeinheit angeordnet sind, wobei die Rohrleitungen miteinander verbunden sind, und wobei die Wasserzuleitung und die Wasserauslassleitung sich in den Lagerbehälter für das Reduktionsmittel erstrecken.
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Die Wasser-Heizeinheit umfasst ferner eine Wasserzulaufverbindung und eine Wasserablaufverbindung, wobei die Wasserzulaufverbindung und die Wasserablaufverbindung auf der Dosier- und Einspritzeinheit angeordnet sind, und wobei die Wasserzulaufverbindung, die Wasserzuleitung, die Wasserauslassleitung, die Wasserzirkulationsleitung und die Wasserablaufverbindung miteinander verbunden sind.
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Das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel umfasst ferner eine Sensorkomponente, die im Lagerbehälter der Flüssigkeit angeordnet ist, und wobei die Sensorkomponente einen Füllstandssensor und einen ersten Temperatursensor umfasst.
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Eine wärmeisolierende Hülse ist ferner auf der Wasserzuleitung angeordnet.
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Ein mehrteiliges Flüssigkeitsströmungsrohr ist zur Zirkulation des Reduktionsmittels in dem Pumpenkörper angeordnet.
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Die Dosier- und Einspritzeinheit umfasst ferner einen ersten Drucksensor und einen zweiten Drucksensor an beiden Enden des Dosierventils.
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Die Dosier- und Einspritzeinheit umfasst ferner eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit elektrisch mit der Membranpumpe und dem Dosierventil verbunden ist, um die Einspritzung des Reduktionsmittels zu steuern.
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Das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel umfasst ferner einen zweiten Temperatursensor, der in dem Pumpenkörper angeordnet ist.
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Im Vergleich mit dem Stand der Technik hat das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung die Vorteile:
- 1) überlegener Bauentwurf und hoher Integrationsgrad;
- 2) Verwendung von Saugrohren, Rückflussrohren und Erwärmungsrohren und Verwendung von relevanten Rohrverbindungen sind vermieden, und das Leckagerisiko des Reduktionsmittels wird gesenkt;
- 3) erhitztes Motor-Kühlwasser fließt direkt durch die Dosierpumpe und den Lagerbehälter für das Reduktionsmittel, was die Verwendung einer Wasser-Heizevorrichtung oder einer elektrischen Heizvorrichtung zum unabhängigen Erwärmen der Dosierpumpe vermeidet;
- 4) eine wärmeisolierende Hülse ist auf den oberen Abschnitt der Wasserzuleitung gewickelt, um das Reduktionsmittel an der Unterseite zuerst zu erwärmen, was zu einer guten Heizwirkung führt und bei dem rechtzeitigen Abtauen und dem Ansaugen des Reduktionsmittels hilft.
- 5) die Dosierpumpe und der Harnstoff-Behälter sind strukturell integriert, sodass der benötigte Raum klein ist und die Kosten relativ niedrig sind. Es wird eine bequeme Demontage und Montage sowie hervorragende Passgenauigkeit aufgrund der modularen Anordnung erreicht.
- 6) ein Filtrationshohlraum und ein Hohlraum für Druckstabilisierung sind integriert ausgebildet, was zu einer kompakten Struktur und einer guten Druckstabilisierung führt und zur Steuerung des Dosierventils beiträgt;
- 7) ein Zyklon-Mischhohlraum wird verwendet, um den Zweck des geringen Druckverlustes, des guten Rühren und der guten Zerstäubung sowie der niedrigen Möglichkeit der Kristallisationsverstopfung zu erreichen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 ist ein Stereogramm des erfindungsgemäßen integrierten SCR Speichergerätes für Reduktionsmittel;
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2 ist ein auseinandergezogenes Stereogramm von 1;
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3 ist ein Anschlussplan des erfindungsgemäßen integrierten SCR Speichergerätes für Reduktionsmittel;
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4 ist ein auseinandergezogenes Stereogramm des Filters in 3;
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5 ist eine partielle Schnittansicht der Verbindung zwischen dem Filter, der Dosierpumpe und der Misch-Hohlraum;
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6 ist eine Schnittansicht in der CC-Richtung von 5;
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7 ist eine Unteransicht des Pumpenkörpers im erfindungsgemäßen integrierten SCR Speichergerät für Reduktionsmittel;
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8 ist eine Draufsicht des Pumpenkörpers im erfindungsgemäßen integrierten SCR Speichergerät für Reduktionsmittel;
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9 ist ein Stereogramm der Übergangsplatte.
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10 ist ein Anschlussplan der Ausführungsform 2 des erfindungsgemäßen integrierten SCR Speichergerätes für Reduktionsmittel; und
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11 ist ein Anschlussplan der Ausführungsform 3 des erfindungsgemäßen integrierten SCR Speichergerätes für Reduktionsmittel.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
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Die technische Lösung in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen der Erfindung deutlich und vollständig beschrieben.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, umfasst das integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel der Erfindung einen Lagerbehälter 2 für das Reduktionsmittel und eine Dosier- und Einspritzeinheit 1, die Dosier- und Einspritzeinheit 1 ist durch eine Übergangsplatte 3 mit dem Lagerbehälter 2 für das Reduktionsmittel integriert, und die Dosier- und Einspritzeinheit umfasst einen Deckelkörper 11, einen Pumpenkörper 12, eine Membranpumpe 13, einen Filter 4, ein Dosierventil 5, einen Misch-Hohlraum 6, einen ersten Drucksensor 14, einen zweiten Drucksensor 15, ein Flüssigkeitsströmungsrohr 16 am Pumpenkörper und eine Steuereinheit 17.
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Wie in 1 dargestellt, ist der Deckelkörper 11 am Pumpenkörper 12 angeschnallt, und ein geschlossener Raum ist zwischen dem Deckelkörper 11 und dem Pumpenkörper 12 gebildet. Die Membranpumpe 13, das Dosierventil 5, der Misch-Hohlraum 6, der erste Drucksensor 14 und der zweite Drucksensor 15 sind alle im geschlossenen Raum angeordnet, der zwischen dem Deckelkörper 11 und dem Pumpenkörper 12 gebildet ist. Der Filter 4 ist auf dem Pumpenkörper 12 an der Außenseite des Deckelkörpers 11 zur Erleichterung der Reinigung und Wartung angeordnet; die Membranpumpe 13 wird zum Ansaugen des Reduktionsmittels aus dem Lagerbehälter 2 für das Reduktionsmittel zum Flüssigkeitsströmungsrohr 16 des Pumpenkörpers verwendet, um eine Kraftquelle zum Transport des Reduktionsmittels zu bieten.
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Wie in 4 bis 6 dargestellt, ist in der Dosier- und Einspritzeinheit der Filter 4 fest an dem Pumpenkörper 12 angeordnet und wird zur Filterung und zur Dämpfung von Druckschwankungen verwendet. Der Filter 4 umfasst ein Filtergehäuse 41, eine Endkappe 42 und einen Filterkern 43, die in das Filtergehäuse und die Endkappe angeordnet sind, wobei das Filtergehäuse 41 mit dem Pumpenkörper 12 integriert ist. Die Endkappe 42 ist dichtend an einem Ende des Filtergehäuses 41 angeordnet. Ein Flüssigkeitseinlass 44 und ein Flüssigkeitsauslass 45 sind auf dem Filtergehäuse 41 angeordnet, und der Flüssigkeitsauslass 45 ist mit dem Flüssigkeitseinlass des Dosierventils 5 über das Flüssigkeitsströmungsrohr 16 verbunden, das im Pumpenkörper angeordnet ist. Wie in 6 dargestellt, ist der Flüssigkeitseinlass 44 des Filters 4 in einer Richtung tangential zu der inneren Wand des Filtergehäuses 41 des Filters angeordnet. Eine solche tangentiale Anordnung des Flüssigkeitseinlasses ist vorgesehen, um Schäden des Filterkerns zu vermeiden. Die Schäden werden durch die Tatsache verursacht, dass aufgrund der vertikalen Anordnung des Flüssigkeitseinlasses und des Filtergehäuses 41 der Filterkern direkt durch das Reduktionsmittel unter übermäßigem Druck beeinflusst wird. Das Reduktionsmittel tritt in einen Flüssigkeitsspeicher-Hohlraum abweichend von der Richtung der Kernwelle ein und strömt dann an der Wand anhaftend, um ein Kissen zu bilden. Dadurch werden Druckschwankungen verhindert, die durch die Flüssigkeitsströmung beim vertikalen Eingang des Reduktionsmittels erzeugt werden, und es spielt auch eine Rolle bei der Druckstabilisierung.
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Wie in 5 und 7 dargestellt, wird ein für Harnstoff bestimmtes hochpräzises Dosierventil als Dosierventil 5 in dieser Ausführungsform verwendet und dient zur Einspritzungs-Dosierung des Reduktionsmittels. Ein Ende des Dosierventils 5 ist mit dem Filter 4 über ein Durchgangsloch 75 und das Flüssigkeitsströmungsrohr 16 in dem Pumpenkörper verbunden, während das andere Ende davon mit dem Mischhohlraum 6 verbunden ist, der in Reihe an die stromabwärtige Seite des Dosierventils 5 angeschlossen ist und hauptsächlich die Funktion der Misch-Zerstäubung von Luft und Flüssigkeit hat, um eine homogene Suspension zu bilden und um den Reinigungseffekt zu optimieren.
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In dieser Ausführungsform erstreckt sich eine Einspritzöffnung an einem Ende des Dosierventils 5 in den Mischhohlraum 6, eine Luftdrosselöffnung 61 ist auf der inneren Wand des Mischhohlraums 6 angeordnet, das andere Ende der Luftdrosselöffnung ist mit einer Luftquelle verbunden, die Luft Drosselöffnung 61 ist tangential zu der inneren Wand des Mischhohlraums 6 und bietet einen Einlass der Druckluft für die Mischung der Luft-Flüssigkeit im Mischhohlraum 6 an, und im Verfahren der Einspritzung des Reduktionsmittels durch das Dosierventil 5 tritt ein Luftstrom von hoher Geschwindigkeit tangential in den Mischhohlraum 6 über die Luftdrosselöffnung 61 ein.
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Basierend auf dem Prinzip des Zyklonabscheiders werden, wenn ein tangentialer Luftstrom in den Mischhohlraum 6 eintritt, ein nach außen drehender Luftstrom und ein nach innen drehender Luftstrom im Hohlraum gebildet. Der nach außen drehende dreht sich an der Hohlraumwand anhaftend und wird in einer Richtung weg von dem Flüssigkeitsauslass eingeblasen, d.h. in einer Richtung gegen das Dosierventil 5. Der nach innen drehende Luftstrom, der sich in einer entgegengesetzten Richtung zu dem nach außen drehendem Luftstrom dreht, wird gebildet, wenn der tangentiale Luftstrom die Oberseite des Mischhohlraums 6 erreicht. Zur gleichen Zeit, wenn die Luftströme an der Einspritzöffnung des Dosierventils 5 konvergieren, ist das eingespritzte Reduktionsmittel durch den nach innen drehenden Luftstrom unter der Einwirkung des Einspritzdrucks von dem Dosierventil vollständig gerührt, und wird dann nach unten geblasen und durch die Flüssigkeitsablaufverbindung herausgespritzt. Die wässerige Harnstofflösung kann in homogener Suspension aufgrund der Rührwirkung im Mischhohlraum 6 gebildet werden, wodurch die Kristallisationgefahr reduziert wird und ein homogener Spray bei einer Zerstäubungsdüse stromabwärts von dem Flüssigkeitsauslass gebildet wird, um den Effekt der selektiven katalytischen Reaktion zu verbessern.
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Ein Ende des Mischhohlraums 6, das weiter weg vom Dosierventil 5 ist, ist mit der Flüssigkeitsablaufverbindung 18 an der Seitenwand des Pumpenkörpers über das Flüssigkeitsströmungsrohr 16 in dem Pumpenkörper verbunden, und die Flüssigkeitsablaufverbindung 18 ist mit einem Abgasrohr 77 über eine Einspritzleitung und eine Düse 76 verbunden. Bevorzugt ist die Position der Flüssigkeitsablaufverbindung 18 niedriger als die des Dosierventils 5, ein spitzer Winkel ist zwischen der Achse des Mischhohlraums 6 und der horizontalen Richtung gebildet, das heißt, der Mischhohlraum ist 6 schräg angeordnet, bevorzugt wird ein 20-Grad-Winkel zwischen dem Mischhohlraum 6 und der horizontalen Richtung gebildet. Auf diese Weise kommt es nach dem Einspritzvorgang vor, dass das Reduktionsmittel nicht zum Absperren der Einspritzöffnung des Dosierventils rückfließt, stattdessen fließt es unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten (d.h. die Richtung der Flüssigkeitsablaufverbindung), auch wenn Reduktionsmittel im Mischhohlraum übrigbleibt.
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Wie in 7 und 8 dargestellt, besteht das Flüssigkeitsströmungsrohr 16 aus mehreren Abschnitten von Rohren, die an der Innenseite des Pumpenkörpers 12 in dem Raum zwischen der unteren Oberfläche 121 des Pumpenkörpers und der Übergangsplatte, diesen durchdringend, angeordnet sind. Die Membranpumpe 13, der Filter 4 und das Dosierventil 5 sind in Reihe miteinander über das Flüssigkeitsströmungsrohr 16 im Pumpenkörper verbunden, ein Ende des Flüssigkeitsströmungsrohrs 16 ist mit einem Saugrohr verbunden, das sich nach unten von der unteren Seite der Übergangsplatte 3 erstreckt und dann nacheinander mit der Membranpumpe 13 und einem Rückschlagventil 71 am Pumpenkörper 12 verbunden ist, um das Flüssigkeitsströmungsrohr in zwei Strömungskanäle zu unterteilen. Einer der Strömungskanäle ist mit dem Flüssigkeitseinlass 44 des Filters 4 über das Durchgangsloch 75, das den Pumpenkörper in der Zeichnung durchdringt, und über eine ringförmige Nut 161 verbunden, so dass das einzuspritzende Reduktionsmittel in den Filter 4 gefördert und dann filtriert wird, und am Ende in das Dosierventil 5 gefördert wird. Der andere Strömungskanal bildet ein Flüssigkeitsrücklaufrohr, das mit einem Membranventil 72 und dem Lagerbehälter der Flüssigkeit verbunden ist, wie in 10 dargestellt, und der Boden des Saugrohrs 31 ist mit einer Grobfilterungsvorrichtung 32 verbunden, um ein Verstopfen des Einspritzsystems zu verhindern, das durch den Eintrag der Verunreinigungen ins Reduktionsmittel verursacht wird.
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Wie in 2, 3, 7 und 9 dargestellt, umfasst das erfindungsgemäße integrierte SCR Speichergerät für Reduktionsmittel ferner eine Wasser-Heizeinheit 8. Die Wasser-Heizeinheit 8 verwendet erhitztes Motorkühlwasser in einer Recycling-Weise, sodass das Reduktionsmittel in der Dosier- und Einspritzeinheit und im Lagerbehälter für das Reduktionsmittel in der kalten Jahreszeit erwärmt werden kann. Gleichzeitig fließt das erhitzte Motorkühlwasser zirkular innerhalb der Wasserzirkulationsleitung, um den Pumpenkörper 12 zu erwärmen.
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Die Wasser-Heizeinheit 8 umfasst eine Wasserzulaufverbindung 81, eine Wasserzuleitung 82, eine Wasserauslassleitung 83, einen Wasserablaufverbindung 84 und eine mehrteilige Wasserzirkulationsleitung 85. Die Wasserzirkulationsleitung 85 umfasst einen ersten Strömungskanal 851 und einen zweiten Strömungskanal 852, die beides im Pumpenkörper 12 angeordnet sind, und ein dritter Strömungskanal 853 ist zwischen der unteren Oberfläche 121 des Pumpenkörpers 12 und der Übergangsplatte 3 gebildet, der erste Strömungskanal 851 und der zweite Strömungskanal 852 sind jeweils mit der gemeinsamen Wasserzulaufverbindung 81 und Wasserablaufverbindung 84 verbunden, die an der Seitenwand des Pumpenkörpers angeordnet sind.
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Die Wasserzuleitung 82 und die Wasserauslassleitung 83 sind derart geformt, dass sie sich nach unten von der unteren Seite der Übergangsplatte 3 aus erstrecken, wobei die oberen Enden der beiden jeweils mit dem dritten Strömungskanal 853 der Wasserzirkulationsleitung 85 verbunden sind, und die Böden der beiden durch einen Wärmetauscher 87 miteinander verbunden sind. Die Wasserzulaufverbindung 81, die Wasserzuleitung 82, die Wasserauslassleitung 83 und die Wasserablaufverbindung 84 sind nacheinander durch die Wasserzirkulationsleitung 85 miteinander verbunden, um eine gute Heizung des Reduktionsmittels im Pumpenkörper 12 und Lagerbehälter 2 für das Reduktionsmittel
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Bevorzugt hat der Wärmetauscher 87, der am Boden des Lagerbehälters für das Reduktionsmittel an der Kreuzung der Wasserzuleitung 82 und der Wasserauslassleitung 83 geformt ist, eine spiralförmige Struktur, um die Heizfläche zu erhöhen. Eine wärmeisolierende Hülse 88 ist auf der äußeren Oberfläche des oberen Teils der Wasserzuleitung 82 gewickelt, und die wärmeisolierende Hülse 88 ist angeordnet, um den Verlust von übermäßiger Wärme zu vermeiden, wenn das erwärmte Kühlwasser durch den oberen Teil der Wasserzuleitung fließt, wodurch das Eis im Boden eines Harnstoff-Behälters zuerst zum Ansaugen geschmolzen wird.
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Besonders bevorzugt weist die Dosier- und Einspritzvorrichtung der Erfindung ferner eine Entlüftungsleitung 79 auf, und die Entlüftungsleitung 79, das Saugrohr 31 und die Wasserzuleitung 82 sind alle in der wärmeisolierenden Hülse 88 gewickelt.
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Wie in 3 dargestellt, ist ein erstes elektromagnetisches Ventil 73 ferner an der Rohrleitung der Wasserzuleitung in der Wasser-Heizeinheit 8 angeordnet. Das erste elektromagnetische Ventil 73 ist elektrisch an die Steuereinheit 17 angeschlossen, und die Steuereinheit 17 steuert das erwärmte Kühlwasser, um zyklisches Heizen und Schmelzen des Eises durch Steuern des ersten elektromagnetischen Ventils 73 durchzuführen.
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Die Steuereinheit 17 ist elektrisch mit der Membranpumpe 13 verbunden, das Dosierventil 5 und der erste Drucksensor 14 und der zweite Drucksensor 15 sind an den beiden Enden des Dosierventils 5 und Misch-Hohlraums 6 montiert, wobei der erste Druck Sensor 14 an dem stromaufwärtigen Ende des Dosierventils 5 angeordnet ist und der zweite Drucksensor 15 an dem stromabwärtigen Ende des Dosierventils 5 angeordnet ist, und nach der festgelegten Einspritzmenge, die von der Steuereinheit empfangen ist, und einer Druckdifferenz zwischen den beiden Enden des Dosierventils berechnen der erste Drucksensor 14 und der zweite Drucksensor 15 das Tastverhältnis des Startimpulses des Dosierventils 5, um den Zweck der genauen Dosierung zu erreichen.
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Die Dosier- und Einspritzvorrichtung in dieser Ausführungsform weist ferner eine Druckluft-Einheit 9 auf. Die Druckluft-Einheit 9 umfasst eine Luftquelle 91, ein zweites elektromagnetisches Ventil 92 und ein Reduzierventil 93, die hintereinander in Reihe miteinander verbunden sind. Das zweite Elektromagnetventil 92 weist eine Kreislaufverbindung mit der Steuereinheit 17 auf, ferner ist ein Luftfilter stromabwärts von der Luftquelle 91 angeordnet. Die Druckluft-Einheit bietet nicht nur Druckluft zum Öffnen oder Schließen eines Membranventils 71 an, sondern bietet auch Druckluft zur Zerstäubung des Reduktionsmittels im Misch-Hohlraum 6 an.
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Wie in 3 und 9 dargestellt, umfasst die Dosier- und Einspritzvorrichtung der Erfindung ferner eine Sensorkomponente 19. Die Sensorkomponente 19 besteht aus einem Wegsensor und einem ersten Temperatursensor, die Sensorkomponente und die Wasser-Heizeinheit sind integriert unterhalb der Dosier- und Einspritzeinheit. Die Sensorkomponente ist elektrisch mit der Steuereinheit in der Dosier- und Einspritzeinheit verbunden, und die Sensorkomponente bietet erfasste Informationen über Füllstand und Temperatur im Lagerbehälter für das Reduktionsmittel an. Besonders bevorzugt ist ferner ein zweiter Temperatursensor 94 zum Messen des Reduktionsmittels innerhalb des Pumpenkörpers im Pumpenkörper 12 angeordnet.
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Wenn die Steuereinheit ein Motorzündsignal empfängt, steuert die Steuereinheit 17 einen Motor in der Membranpumpe 13, damit er mit einer Entleerungstätigkeit bei einer bestimmten festen Drehzahl beginnt, so dass das Reduktionsmittel im Flüssigkeitsströmungsrohr 16 durch ein Rückflusssrohr zu dem Lagerbehälter für das Reduktionsmittel zurückgeführt wird, und etwa 30 Sekunden später steuert die Steuereinheit 17 das zweite elektromagnetische Ventil 72, um die Luftquelle zu öffnen und eine Entleerungsschlaufe zu schließen, die Membranpumpe 13 arbeitet weiter in diesem Moment, das Reduktionsmittel wird zur stromaufwärtigen Seite des Dosierventils 5 durch den Pumpenkörper nach Durchlaufen durch das Flüssigkeitsströmungsrohr 16 und den Filter 4 gefördert, der Druck des Reduktionsmittels erhöht sich ununterbrochen, der Motor der Membranpumpe hört mit dem Betrieb auf, wenn ein Druckwert P1 des ersten Drucksensors 14 an der stromaufwärtigen Seite des Dosierventils 5 einen eingestellten Wert erreicht, die Steuereinheit empfängt eine Einspritznachfrage und steuert das Dosierventil 5, damit es mit der Dosierungseinspritzung beginnt, und der zweite Drucksensor 15 dient zum Erfassen eines Druckwertes P2 auf der stromabwärtigen Seite des Dosierventils, um die Druckdifferenz zu berechnen und die Öffnungsimpulsbreite des Dosierventils zu regeln.
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Der Druckwert (P1) von dem ersten Drucksensor 14 ist relativ klein, nachdem die Steuereinheit 17 die Druckluft-Einheit steuerte, um eine Flüssigkeit-Rücklauf-Membran zu schließen und vor der Einspritzung, in diesem Moment steuert die Steuereinheit 17 den Motor in der Membranpumpe, damit er zu einem vorgegebenen Drehzahl arbeitet, und etwa 5 Sekunden später erreicht der Druckwert P1 in einem Filtrationshohlraum einen Einspritzdruckwert; P1 nimmt nach dem Beginn der Einspritzung ab, vor allem in Abhängigkeit von der Einspritzmenge, und um P1 stabil zu halten, beginnt der Motor zu arbeiten, und das Reduktionsmittel wird in den Filtrationshohlraum gefüllt, um den P1-Wert stabil zu halten. Darüber hinaus wird bei diesem Verfahren die Drehgeschwindigkeit des Motors einer Regelung mit geschlossener Rückführung gemäß der Einspritzmenge und dem aktuellen P1-Wert unterworfen, um den Zweck einer genauen Dosierung zu erreichen.
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Wenn das Erwärmen bei einer relativ niedrigen Temperatur erforderlich ist, steuert die Steuereinheit 17 das zweite elektromagnetische Ventil 92, um die Wasser-Heizeinheit nach Erreichen eines Signals über eine niedrige Temperatur vom Temperatursensor in induktiven Sensoren zu öffnen, und das erwärmte Motorkühlwasser strömt nacheinander durch die Wasserzulaufverbindung 81, die Wasserzuleitung 82, die Wasserauslassleitung 83 und die Wasserablaufverbindung 84, was nicht nur die Erwärmung der Dosier- und Einspritzeinheit realisiert, sondern auch die Erwärmung des Reduktionsmittels im Lagerbehälter 2 für das Reduktionsmittel.
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10 ist eine Darstellung der Systemsteuerung der Ausführungsform 2 der Erfindung. Ein Lufteinspritzsystem ist bei dieser Ausführungsform und bei der Ausführungsform 1 vorgesehen. Der Unterschied liegt darin, dass das Düsenrohr 76 an der stromabwärtigen Seite der Dosier- und Einspritzeinheit 1 mit der Druckluft-Einheit 9 verbunden ist, um die Wirkung der sekundären Zerstäubung zu erreichen.
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11 ist eine Darstellung der Systemsteuerung der Ausführungsform 3 der Erfindung. Ein luftfreies Einspritzsystem ist in dieser Ausführungsform vorgesehen. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der Ausführungsform 1 liegt darin, dass keine Druckluft-Einheit in dieser Ausführungsform erforderlich ist. Das Reduktionsmittel wird direkt in das Abgasrohr
77 durch das Dosierventil
5 eingespritzt, und in dem Rücklaufrohr ist ein drittes elektromagnetisches Ventil
74 in direkter Kreislaufverbindung mit der Steuereinheit
17 verbunden, die direkt das Öffnen und das Schließen des dritten elektromagnetischen Ventils
74 steuert, um den Rückfluss zu steuern und ferner die Entleerung zu beenden. Die Bezugszeichen der Bauteile in den Figuren
| Dosier- und Einspritzeinheit | 1 | Deckelkörper | 11 | Pumpenkörper | 12 |
| untere Oberfläche des Pumpenkörpers | 121 | Membranpumpe | 13 | erster Drucksensor | 14 |
| zweiter Drucksensor | 15 | Flüssigkeits strömungsrohr | 16 | Steuereinheit | 17 |
| ringförmige Nut | 161 | Flüssigkeitsablauf verbindung | 18 | Sensorkomponente | 19 |
| Lagerbehälter für das Reduktionsmittel | 2 | Übergangsplatte | 3 | | |
| Saugrohr | 31 | Filter | 4 | Filtergehäuse | 41 |
| Endkappe | 42 | Filterkern | 43 | Flüssigkeitseinlass | 44 |
| Flüssigkeitsauslass | 45 | Dosierventil | 5 | Misch-Hohlraum | 6 |
| Luftdrosselöffnung | 61 | Rückschlagventil | 71 | Membranventil | 72 |
| erstes elektroma gnetisches Ventil | 73 | drittes elektroma gnetisches Ventil | 74 | Durchgangsloch | 75 |
| Düse | 76 | Abgasrohr | 77 | Entlüftungsleitung | 79 |
| Wasser-Heizeinheit | 8 | Wasserzulaufverbindung | 81 | Wasserzuleitung | 82 |
| Wasserauslassleitung | 83 | Wasserablaufverbindung | 84 | mehrteilige Wasser zirkulationsleitung | 85 |
| erster Strömungskanal | 851 | Wärmetauscher | 87 | wärmeisolierende Hülse | 88 |
| zweiter Strömungskanal | 852 | dritter Strömungskanal | 853 | | |
| Druckluft-Einheit | 9 | Luftquelle | 91 | zweites Elektroma gnetventil | 92 |
| Reduzierventil | 93 | zweiter Temperatursensor | 94 | Grobfilterungsvorrich tung | 32 |