液冷式還原劑給料單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請總體上涉及排氣系統，更具體地，涉及排氣系統的冷卻。
【背景技術】
[0002]在歐洲和北美嚴格的排放標準要求汽車制造商減少由車輛產生的排放。多種技術已被開發來減少這些排放。
[0003]例如，一些柴油發動機顯示出高水平的氮氧化物(N0X)排放。選擇性催化還原(SCR)方法已被用于將氮氧化物轉化為氮氣N2和水H20。
[0004]在SCR方法中，還原劑傳輸單元(RDU)被用于將柴油機排氣流體(DEF)還原劑噴射入發動機的排氣流中。例如，尿素由RDU添加到排氣流并且形成各種例如二氧化碳和水的副產物。氨是理想的雙產物并且和催化劑一起將氮氧化物(N0X)轉化為無害的水和氮氣。
[0005]RDU具有DEF噴射器，該噴射器在一些情況下由液套液冷。熱浸泡條件發生在車輛正在行駛但接著被關閉并且沒有液體冷卻劑流經所述套時。在熱浸泡條件期間，排氣系統的熱被傳導入RDU中。在車輛以高負荷運行接著被關閉的情形中，該熱浸泡可以使冷卻劑沸騰，在RDU內產生無限制溫度以及隨后噴射器內DEF的超溫。當DEF是超溫的時，它形成不利地影響DEF噴射器性能的硬質不溶副產物。
[0006]與冷卻劑相比，DEF也在更高的溫度凍結。在這種情形中，當套與閥的主體之間存在密切接觸時，并且在冷卻劑的溫度低于DEF的凝固點的情形中，溫熱的尿素可能在其穿過DEF噴射器的期間被凍結。
[0007]在這些問題即使已被解決的情況下，上述問題采用之前的方法并未被適當地解決。因此，產生了一些用戶的不滿。
【附圖說明】
[0008]為了本公開更全面的理解，應參考下文的具體描述和附圖，其中:
圖1包括根據本發明的各種實施例的安裝于排氣管上的液冷式SCR RDU的結構圖；
圖2包括根據本發明的各種實施例的液冷式RDU的等距圖；
圖3包括根據本發明的各種實施例的冷卻套/DEF噴射器界面的近視圖，示出了冷卻套內部和DEF噴射器閥體之間的空氣間隙；
圖4包括根據本發明的各種實施例的液冷式SCR RDU的結構圖和裝置中出現的熱傳遞特性。
[0009]本領域技術人員將理解圖中的元件為了簡單和清楚而被示出。還可以理解某些的動作和/或步驟可以以特定的發生順序被描述或描繪，但是本領域技術人員將理解關于次序這樣的獨特性不是實際上必需的。也可以理解本文使用的術語和表達具有與這樣的術語和表達關于其相應的各自的調查和研究領域一致的通常意義，除了特定意義已在本文中另外被闡明的情形。
【具體實施方式】
[0010]本方法通過將DEF噴射器與冷卻套隔離，提高了液冷式RDU噴射器抵抗沸騰和凍結柴油機排氣燃料(DEF)的能力。本方法使用噴射器和冷卻套之間的非密切接觸(例如由空氣間隙所提供的)來允許噴射器在溫度偏移時保持與冷卻套隔離。
[0011]在一示例中，在熱浸泡條件期間，噴射器中的DEF不是過熱的。在其它情形中，當溫度冷的足夠引起冷卻劑溫度在冷卻套內的DEF的凝固點之下時，非密切接觸防止當DEF穿過DEF閥時DEF凍結。
[0012]在這些實施例中的許多實施例中，液冷式還原單元包括柴油機排氣流體(DEF)噴射閥。該閥包括在其中形成細長腔體的殼體。該閥被設置為接收DEF并驅使DEF穿過腔體以離開腔體并且DEF接著被引導和施加至車輛發動機的排氣流。
[0013]冷卻套選擇性地被冷卻劑填充，并且具有外側和內側。套的內側面向一定長度的閥體并且由空氣間隙與所述一定長度的閥體分離。
[0014]在一些方面，冷卻劑入口將冷卻劑傳輸至冷卻套。冷卻劑出口可以被用于允許冷卻劑離開冷卻套。
[0015]在其它例子中，DEF入口向DEF閥中提供DEF。該DEF可以是還原劑。
[0016]在一些其它例子中，空氣間隙有效地防止冷卻劑在熱浸泡條件下沸騰。在其它方面，空氣間隙有效地防止穿過閥體的DEF的凍結。
[0017]在這些實施例的其它實施例中，車輛中的排放系統包括產生排氣流的發動機。液冷式還原單元(RDU)被提供并且該單元包括柴油機排氣流體(DEF)噴射閥。所述閥具有在其中形成細長腔體的閥殼體，并且該閥被設置為接收DEF并驅使DEF穿過腔體以離開腔體。DEF接著被引導并施加至車輛發動機的排氣流。
[0018]冷卻套選擇性地被冷卻劑填充，并且冷卻套具有外側和內側。套的內側面向一定長度的閥體并且由空氣間隙與所述一定長度的閥體分離。
[0019]在DEF被噴射到氣流之后排氣管接收排氣流。DEF噴射入氣流形成了符合至少一條政府排放條例的改良排氣流。
[0020]現在參考圖1、圖2和圖3，描述了安裝于排氣管上的液冷式SCR RDU 100的一個示例。所述RDU 100包括閥或DEF噴射器102。閥或DEF噴射器102的作用是將還原劑(例如DEF)噴射入發動機的排氣流中。閥102具有閥體104。DEF入口 106將DEF供應至閥102。冷卻套108圍繞閥體104。
[0021]冷卻套108包括內側110和外側112。冷卻劑入口 114允許冷卻劑119流入冷卻套108中。DEF噴射器電源連接器118被用于提供電源給所述單元。RDU凸緣、安裝凸臺和夾持裝置120將RDU聯接于排氣管122。排氣管聯接于發動機124。空氣間隙130存在于冷卻套108的內側110和閥體104之間。在一示例中，空氣間隙的距離是大約0.3mm。分離距離的其它例子是可能的。冷卻劑入口 126允許冷卻劑109進入套108中，而冷卻劑出口128允許冷卻劑離開。
[0022]空氣間隙130有效地將閥102從冷卻套108隔開，并且產生這兩個元件之間的非密切連接(非接觸連接)。有利地，該設置通過將DEF噴射器從冷卻套隔離提高了噴射器抵抗沸騰和凍結柴油機排氣燃料(DEF)的能力。
[0023]在圖1-3所示系統的運行的一個示例中，冷卻套108選擇性地由冷