用于還原內(nèi)燃機(jī)的排氣中的一氧化氮和二氧化氮排放物的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于還原內(nèi)燃機(jī)的排氣中的一氧化氮和二氧化氮排放物的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，這種還原設(shè)備是已知的，其包括用于存儲(chǔ)氨的至少一個(gè)筒，所述筒包括被設(shè)計(jì)為連接至用于將氨輸送至內(nèi)燃機(jī)排放管線的回路的氨排出口。
[0003]當(dāng)氨注射到排放管線中時(shí)，該氨與存在于排氣中的一氧化氮和二氧化氮發(fā)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生氮和水。
[0004]這種還原設(shè)備通常用于裝備于柴油機(jī)、利用稀混合物運(yùn)轉(zhuǎn)的直噴式汽油機(jī)、或利用稀混合物運(yùn)轉(zhuǎn)的任何內(nèi)燃機(jī)上。更具體地，這種還原設(shè)備可以裝備于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)或任何類型的內(nèi)燃機(jī)上，尤其是裝備于陸地、海上或航空交通工具上裝配的內(nèi)燃機(jī)，或不裝備于交通工具的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0005]出于安全原因，氨不以原始形式存儲(chǔ)而是作為通常通過含氯的金屬鹽吸收或吸附氨而制成的材料存儲(chǔ)。由此獲得的材料隨后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)筒中。
[0006]在使用該材料期間，存儲(chǔ)筒被在內(nèi)部加熱或在外部加熱，以使得存儲(chǔ)在其中的氨被釋放，從而以氣體形式注射到排放管線中。
[0007]應(yīng)當(dāng)指出的是，呈氣體形式的氨是特別地有毒的。因此，氨的任何泄漏、例如在用于輸送氨的回路劣化的情況下或在對(duì)機(jī)動(dòng)車輛的沖擊使還原設(shè)備劣化的情況下的任何泄漏可能是危險(xiǎn)的。
[0008]此外，筒的熱慣量(inertiethermique)會(huì)使氨釋放數(shù)十分鐘，并且即使停止加熱，氨仍會(huì)釋放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的尤其在于通過提供安全的還原設(shè)備來補(bǔ)救該缺點(diǎn)。
[0010]為此，本發(fā)明的目的尤其在于提供一種用于還原內(nèi)燃機(jī)的排氣中的一氧化氮和二氧化氮排放物的還原設(shè)備，該還原設(shè)備包括至少一個(gè)氨存儲(chǔ)筒，所述筒包括氨排出口，氨排出口設(shè)計(jì)為連接至用于朝向內(nèi)燃機(jī)的排放管線輸送氨的回路，其特征在于，該還原設(shè)備包括:
[0011]-用于筒中的至少一個(gè)筒的封閉裝置，該封閉裝置能夠在防止氨從排出口流通的封閉構(gòu)型與允許氨從排出口流通的開通構(gòu)型(configurat1n de dggagement)之間變換，
[0012]-用于檢測(cè)至少一種預(yù)定情形的檢測(cè)裝置，以及
[0013]-用于控制封閉裝置的控制裝置，該控制裝置能夠在檢測(cè)裝置檢測(cè)到預(yù)定情形時(shí)控制封閉裝置向封閉構(gòu)型轉(zhuǎn)變。
[0014]封閉裝置在與預(yù)定情形對(duì)應(yīng)的安全故障被檢測(cè)到時(shí)能夠直接在排出口處或該排出口附近關(guān)閉每個(gè)筒。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的還原裝置還可以包括單獨(dú)采用或根據(jù)任何技術(shù)上能夠想到的組合采用的下列特征中的一個(gè)或幾個(gè)特征。
[0016]-當(dāng)還原設(shè)備用于裝備于機(jī)動(dòng)車輛時(shí)，控制裝置由專用于還原設(shè)備的、不同于且獨(dú)立于機(jī)動(dòng)車輛其他標(biāo)準(zhǔn)能量源的電能量源供電。
[0017]-檢測(cè)裝置包括氨檢測(cè)裝置，氨檢測(cè)裝置布置在氨輸送回路外并且能夠測(cè)量空氣中的氨濃度，預(yù)定情形為所測(cè)得的氨濃度大于預(yù)定閾值的情形，所述預(yù)定閾值例如處于10卩口111與2(^。1]1之間。
[0018]-檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)沖擊的裝置，例如用于觸發(fā)安全充氣氣囊系統(tǒng)的沖擊檢測(cè)裝置，預(yù)定情形為檢測(cè)到釋放比預(yù)定閾值大的能量沖擊一一例如，引起觸發(fā)安全氣囊的沖擊--的情形。
[0019]-封閉裝置包括氣缸致動(dòng)器類型的構(gòu)件，該構(gòu)件包括:主體，主體沿縱向方向延伸，主體包括第一孔口和第二孔口，第一孔口連接至對(duì)應(yīng)筒的排出口，第二孔口連接至所述氨輸送回路;活塞，活塞包括頭部和桿部，所述桿部沿縱向方向延伸，并且與由主體承載的用于沿縱向方向以平移的方式進(jìn)行引導(dǎo)的裝置配合，以使得活塞能夠在封閉位置與開通位置(posit1n de dggagement)之間沿縱向方向移動(dòng)，在封閉位置，頭部與第一孔口配合以封閉第一孔口，在開通位置，頭部遠(yuǎn)離第一孔口 ；以及用于使活塞在封閉位置與開通位置之間移位的裝置。
[0020]-活塞頭部設(shè)置有密封墊，密封墊能夠在活塞處于其封閉位置時(shí)與主體配合，從而以可密封的方式封閉第一孔口。
[0021]-用于使活塞移位的裝置包括螺線管，螺線管圍繞活塞并且同軸地定位在桿部處，所述螺線管能夠在電流流過螺線管時(shí)產(chǎn)生沿縱向方向的磁場(chǎng)，并且控制裝置包括用于使電流流到螺線管中的裝置，所述裝置包括能夠使流動(dòng)到所述螺線管中的電流的方向反向的開關(guān)。
[0022]-控制裝置包括電流發(fā)生器，電流發(fā)生器連接至用于使電流流通的裝置。
[0023]-當(dāng)還原設(shè)備用于裝備于機(jī)動(dòng)車輛時(shí)，電流發(fā)生器專用于控制裝置、不同于且獨(dú)立于機(jī)動(dòng)車輛的任何其他能量源。
[0024]-還原裝置包括用于保持活塞處于封閉位置的第一保持裝置。
[0025]-第一保持裝置包括具有軸向作用的彈性構(gòu)件，彈性構(gòu)件朝向活塞的封閉位置對(duì)活塞施加彈性回復(fù)力，彈性構(gòu)件在由活塞的頭部承載的第一座部與由主體承載的第二座部之間縱向地延伸。
[0026]-彈性構(gòu)件具有大于預(yù)定值，尤其大于0.8N/m的剛度。
[0027]-還原設(shè)備包括用于保持活塞處于開通位置的第二保持裝置。
[0028]-第二保持裝置包括由主體承載的第一磁性元件以及由活塞桿部承載的第二磁性元件，第二磁性元件能夠在活塞處于其開通位置時(shí)與第一磁性元件配合，以使得第一磁性元件和第二磁性元件通過磁吸引力相吸引。
[0029]-第一磁性元件和第二磁性元件能夠在第一磁性元件與第二磁性元件之間產(chǎn)生比由彈性構(gòu)件產(chǎn)生的彈性回復(fù)力大的吸引力。
【附圖說明】
[0030]通過閱讀僅作為示例給出并參照附圖所做的下列描述將更好地理解本發(fā)明。在附圖中:
[0031]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的還原設(shè)備；
[0032]圖2和圖3為裝備于圖1的還原設(shè)備的封閉裝置分別處于封閉構(gòu)型和開通構(gòu)型的示意性軸向截面圖；以及
[0033]圖4和圖5為根據(jù)第二實(shí)施方式的封閉裝置分別處于封閉構(gòu)型和開通構(gòu)型的示意性軸向截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]在圖1中，示出了用于還原內(nèi)燃機(jī)、例如機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中的一氧化氮和二氧化氮排放物的設(shè)備10。特別地，內(nèi)燃機(jī)配備有排放管線11，排氣通過該排放管線11排放。
[0035]為了還原這些排氣中的一氧化氮和二氧化氮排放物，將氨注射到排氣管線11中以與這些排氣發(fā)生反應(yīng)。
[0036]為此，還原設(shè)備10包括至少一個(gè)氨存儲(chǔ)筒12。例如，還原設(shè)備10通常包括三個(gè)存儲(chǔ)筒，具體為一個(gè)起始筒12B和兩個(gè)主筒12，起始筒12B的尺寸(具體為長(zhǎng)度)通常比主筒12的尺寸小。
[0037]每個(gè)存儲(chǔ)筒12、12B均包括密封罐，該密封罐中容置有氨存儲(chǔ)構(gòu)件14。該氨存儲(chǔ)構(gòu)件14由能夠吸收或吸附氨的材料，即所謂的存儲(chǔ)材料形成。
[0038]存儲(chǔ)材料例如與專利申請(qǐng)WO 2008/077652中描述的材料中的一種材料對(duì)應(yīng)。該材料例如從被稱為金屬氨絡(luò)合物并具有通式1 (NH3 )nXz構(gòu)成的組中選擇，其中:
[0〇39].M是從諸如1^、他、1(或08之類的堿金屬、諸如1%工3或31'之類的堿土金屬、和/或諸如￥、0、]\111、？6、(:0、祖、01或211之類的過渡金屬、或這些金屬的諸如似41、1^1^、1(2211工801或K2Fe之類的組合中選擇的一種或幾種陽離子，
[0040].X是從包括氫氟酸根、鹽酸根、氫溴酸根、氫碘酸根、硝酸根、硫氰酸根、硫酸根、鉬酸根、磷酸根離子構(gòu)成的組中選擇的一種或幾種陰離子，
[0041].a是每個(gè)鹽分子中的陽離子數(shù)，
[0042].z是每個(gè)鹽分子中的陰離子數(shù)，以及
[0043].η是2與12之間的配位數(shù)。
[0044]例如，筒的存儲(chǔ)材料是Mg(NH3)6Cl2、Sr(NH3)8Cl2、另外的Ca(NH3)8Cl2、或這些成分的混合物。
[0045]每個(gè)筒12、12B還包括加熱元件16，該加熱元件16例如設(shè)置在存儲(chǔ)材料14內(nèi)部并且與存儲(chǔ)材料14同軸。該加熱元件16用于加熱存儲(chǔ)材料14。因而，當(dāng)必須將氨注入排放管線11中時(shí)，加熱元件16被通電以加熱存儲(chǔ)材料14，這是通過脫附反應(yīng)來熱釋放氨的作用下進(jìn)行的。加熱元件16可以設(shè)置在筒12、12B內(nèi)部或者替代性地設(shè)置在該筒12、12B的外部。
[0046]應(yīng)當(dāng)指出的是，每個(gè)筒12、12B均包括排出口30，解吸附的氨穿過該排出口 30被排出。
[0047]還原設(shè)備10通常包括第一控制單元18，該第一控制單元18尤其是用于對(duì)在每個(gè)加熱元件16上電壓的施加進(jìn)行控制。該第一控制單元18連接至發(fā)動(dòng)機(jī)20的第二控制單元，該第二控制單元能夠向第一控制單元18提供有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的信息，以使得第一控制單元18從所述信息推斷出氨的需求。
[0048]還原設(shè)備10還包括用于將氨輸送至排放管線11的輸送回路22。該輸送回路22包括用于每個(gè)筒12、12B的第一導(dǎo)管26，該第一導(dǎo)管26連接至該筒12、12B的排出口 30。通常，每個(gè)第一導(dǎo)管26均包括止回閥和截止閥。
[0049]最后，還原設(shè)備10包括常規(guī)類型的計(jì)量單元32，該計(jì)量單元32插置在第一導(dǎo)管26與通向排放管線11的第二導(dǎo)管34之間。該計(jì)量單元32由第一控制單元18控制并且用于計(jì)量出待注入排放管線11中的氨的適當(dāng)?shù)牧俊?br