用于內(nèi)燃機(jī)廢氣后處理的scr導(dǎo)管和scr導(dǎo)管束的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)廢氣后處理的選擇性催化還原(SCR)導(dǎo)管，其包括用來引導(dǎo)還原劑的第一軟管、用來引導(dǎo)調(diào)溫介質(zhì)的第二軟管以及包圍上述第一軟管和第二軟管的管道，而且所述第一軟管和第二軟管以相互平行延伸的方式布置在該管道中。另夕卜，本實(shí)用新型還涉及SCR導(dǎo)管束，其包括用于內(nèi)燃機(jī)的SCR系統(tǒng)(包括還原劑槽罐、還原劑泵浦元件以及還原劑配料器)的SCR進(jìn)氣歧管、SCR回流管以及SCR壓力管。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在減少內(nèi)燃機(jī)的氮氧化物釋放量方面達(dá)成的基本共識(shí)是:借助于選擇性催化還原(SCR)技術(shù)將燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物轉(zhuǎn)化成氮?dú)馀c水蒸氣。在此過程中，通常采用尿素水溶液(存儲(chǔ)在還原劑槽罐元件中)作為還原劑。而還原劑則借助于還原劑泵浦元件來提供給還原劑配料器。還原劑配料器在催化器之前受控地將還原劑提供給內(nèi)燃機(jī)的廢氣流。因?yàn)閺U氣流的溫度極高，所以在還原劑配料器中會(huì)形成高溫，這就要求在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行期間對(duì)還原劑配料器進(jìn)行冷卻。例如，借助于內(nèi)燃機(jī)冷卻水回路對(duì)還原劑配料器進(jìn)行冷卻。還原劑配料器也可以選擇通過還原劑本身來進(jìn)行冷卻，但為此所需的還原劑就要比輸入至還原劑配料器中用來進(jìn)行化學(xué)SCR過程所需要的還原劑更多。而多余的還原劑則需借助還原劑泵浦從還原劑配料器輸送回至還原劑槽罐中。
[0003]還原劑配料器、還原劑槽罐以及還原劑泵浦相互之間是利用軟管并通過合適的連接器連接在一起的。內(nèi)燃機(jī)在低于-1re的低溫情況下仍舊能運(yùn)轉(zhuǎn)，但此時(shí)不同元件中及在軟管中的還原劑卻可能凍凝，尤其是采用尿素水溶液作為還原劑時(shí)。因而可能導(dǎo)致SCR系統(tǒng)損毀。為防止凍凝，在必要時(shí)，特別是在環(huán)境溫度與工作階段需要時(shí)，要對(duì)各個(gè)元件及軟管進(jìn)行加熱。
[0004]為此，采用可電熱元件與可電熱軟管是人們特別熟悉的手段。但是其具有這樣的缺點(diǎn):所提供的電功率可能不足以產(chǎn)生足夠的熱功率。
[0005]在歐洲專利申請(qǐng)文件EP I 770 251 Al和EP 2 010 768 Al中記述有眾所周知的SCR導(dǎo)管束，這種SCR導(dǎo)管束包括用于始流的引導(dǎo)還原劑的軟管與用于回流引導(dǎo)還原劑的軟管，而且對(duì)于每一引導(dǎo)還原劑的軟管均成對(duì)緊鄰布置一用來引導(dǎo)熱水并釋放熱量的軟管，所述成對(duì)的導(dǎo)管布置在一由導(dǎo)熱彈性材料制成的束狀條的朝外周開口并軸向延伸的凹槽中。而其中的熱水則與內(nèi)燃機(jī)的冷卻水回路分岔開。軟管具有合適的插塞式連接件，以使其能夠與SCR系統(tǒng)的不同元件以及與冷卻水回路相連接。所述插塞式連接件包括受熱水沖刷的插接部件，用以防止插塞式連接件被凍住。此種SCR導(dǎo)管束的缺點(diǎn)是其可能會(huì)因環(huán)境干擾而損壞。而且受熱水沖刷的插塞式連接件容易發(fā)生不密封的情況。另外，此種SCR導(dǎo)管與SCR導(dǎo)管束的組裝并不靈活，而成本又高，且需要相當(dāng)大的安裝空間。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的基本目的在于，提供這樣一種用于內(nèi)燃機(jī)廢氣后處理的SCR導(dǎo)管與SCR導(dǎo)管束，其確保足以對(duì)SCR系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)溫，并且，其在不同安裝情況與應(yīng)用情形下均可靈活、簡便地進(jìn)行裝配，而且生產(chǎn)成本低廉。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型，上述目的是通過具有以下特征的SCR導(dǎo)管和SCR導(dǎo)管束實(shí)現(xiàn)的。
[0008]本實(shí)用新型提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)廢氣后處理的SCR導(dǎo)管，其包括用于引導(dǎo)還原劑的第一軟管、用于引導(dǎo)調(diào)溫劑的第二軟管以及包圍所述第一軟管和所述第二軟管的管道，其中，所述第一軟管和所述第二軟管以相互平行延伸的方式布置在所述管道中。就SCR導(dǎo)管而言或者至少就SCR導(dǎo)管束的SCR回流管和SCR壓力管而言，第一軟管與管道位于同一側(cè)的端部分別與還原劑連接件殼體相連，而第二軟管的端部則分別與和還原劑連接件殼體分離的調(diào)溫劑連接件相連，其中，至少一個(gè)還原劑連接件殼體在外周上具有貫通孔，而第二軟管則從管道內(nèi)部通過該貫通孔向外引出。這種具有兩條敷設(shè)在管道中的軟管的簡單構(gòu)造可使軟管的制造變得簡單，并使軟管能得到充分的保護(hù)，而且使得第二軟管的熱能能夠有效地傳遞給第一軟管。通過讓兩條軟管的連接件彼此分開的形式，就可以簡便、靈活的方式來組裝SCR導(dǎo)管與SCR導(dǎo)管束，這樣，即便在安裝空間特別狹小的情況下，也能簡單地裝配它們。
[0009]在本實(shí)用新型的一種有利實(shí)施方式中，第二軟管以能夠圍繞其自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式敷設(shè)在還原劑連接件殼體的至少一個(gè)貫通孔中。這樣就提高了靈活性并使裝配簡化，因?yàn)椴捎眠@種設(shè)計(jì)能夠很容易地改變第二軟管的走向及第二軟管的連接件的位置。
[0010]在本實(shí)用新型的另一個(gè)結(jié)構(gòu)中，第二軟管從貫通孔中伸出的部分具有至少一個(gè)第一成型彎折部。在所述第二軟管的平行于所述第一軟管延伸的部分與位于所述第一成型彎折部之后的部分之間的第一成型彎折部的彎折角α I優(yōu)選至少為90°。接著該第一彎折部，第二軟管還尤其可具有第二成型彎折部。所述第二成型彎折部的彎折角α2優(yōu)選至少為90°。所述第一成型彎折部和所述第二成型彎折部尤其是這樣構(gòu)造的，即通過所述第一成型彎折部展開的第一平面與通過所述第二成型彎折部所展開的第二平面之間所包圍的夾角β大于0°且小于180°。所述第一成型彎折部和所述第二成型彎折部尤其被構(gòu)造成這樣，即使得所述第一平面與所述第二平面所包圍的夾角β為45°。所述第一成型彎折部和第二成型彎折部尤其被構(gòu)造成這樣，即使得所述第一平面與所述第二平面所包圍的夾角β為90°。這些成型彎折部能夠使第二軟管沿其它部件的走向得到優(yōu)化，從而使裝配簡化，并能夠使SCR導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)空間得到充分利用。
[0011]所述第二軟管的至少一個(gè)調(diào)溫劑連接件優(yōu)選具有成型彎折部。
[0012]所述第二軟管優(yōu)選被構(gòu)造得形狀穩(wěn)定。
[0013]所述第二軟管由聚酰胺制成，尤其是由材料ΡΑ12制成。
[0014]所述還原劑連接件殼體由聚酰胺制成，尤其是由材料ΡΑ6或ΡΑ66制成。
[0015]所述管道優(yōu)選被構(gòu)造成波紋管。
[0016]本實(shí)用新型還提供了一種SCR導(dǎo)管束，其包括用于內(nèi)燃機(jī)的SCR系統(tǒng)的SCR進(jìn)氣歧管、SCR回流管以及SCR壓力管，所述SCR系統(tǒng)包括還原劑槽罐、還原劑泵浦元件以及還原劑配料器，其中，至少所述SCR回流管與所述SCR壓力管構(gòu)造成如上所述的用于內(nèi)燃機(jī)廢氣后處理的SCR導(dǎo)管。
[0017]另外，在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方式的SCR導(dǎo)管束中，SCR壓力管的第二軟管的其中一個(gè)調(diào)溫劑連接件直接與SCR回流管的第二軟管的調(diào)溫劑連接件相連。這種方案使得根據(jù)本實(shí)用新型的具有還原劑配料器的SCR導(dǎo)管能夠得到靈活應(yīng)用，還原劑配料器不是通過冷卻水回路進(jìn)行調(diào)溫，而是通過還原劑進(jìn)行調(diào)溫的。通過將各SCR導(dǎo)管的第二軟管彼此直接連接起來，冷卻水回路被簡單、靈活地轉(zhuǎn)接，這樣，還原劑配料器相對(duì)于冷卻水回路而s是短接的。
【附圖說明】
[0018]下文根據(jù)附圖所作的說明以及從屬權(quán)利要求中給出了本實(shí)用新型的其它有利設(shè)計(jì)方案。
[0019]在附圖中:
[0020]圖1a示出了根據(jù)本實(shí)用新型的SCR導(dǎo)管的端部的第一實(shí)施方式的局部剖切的三維視圖；
[0021]圖1b示出了圖1a在X方向上的二維視圖；
[0022]圖1c示出了圖1a在Y方向上的二維視圖；
[0023]圖1d示出了圖1a在Z方向上的二維視圖；
[0024]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的SCR導(dǎo)管(不帶有第二軟管的連接件)的端部的第二實(shí)施方式的局部截面圖；
[0025]圖3示出了圖1所示的SCR導(dǎo)管的實(shí)施方式的連接件殼體的兩個(gè)半殼體的三維視圖；
[0026]圖4示出了圖2所示的SCR導(dǎo)管的實(shí)施方式的連接件殼體的兩個(gè)半殼體的三維視圖；以及
[0027]圖5示出了根據(jù)本實(shí)用新型的SCR導(dǎo)管束的三維視圖。
[0028]在附圖中不同的圖形上，同樣的部件都配以同樣的附圖標(biāo)記。
【具體實(shí)施方式】
[0029]對(duì)于后文的描述，需要強(qiáng)調(diào)的是:本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例，因此也不限于所描述的特征組合中的全部或多個(gè)特征，實(shí)際上，所描述/每一個(gè)實(shí)施例中的每一單個(gè)子特征在與其他所有結(jié)合在一起描述的子特征分開時(shí)，無論是單獨(dú)存在，還是與另一實(shí)施例中的任一特征相組合，都依然具有實(shí)用新型意義。
[0030]在圖1a和圖2中分別示出了根據(jù)本實(shí)用新型的用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣后處理的SCR導(dǎo)管I的端部的實(shí)施方式的局部截面圖。該SCR導(dǎo)管I包括用于引導(dǎo)還原劑的第一軟管3、用于引導(dǎo)調(diào)溫劑的第二軟管5以及包圍第一軟管3和第二軟管5的管道7，其中，第一軟管3和第二軟管5以相互平行延伸的方式布置在管道7中。管道7尤其被構(gòu)造成波紋管。第一軟管3和第二軟管5的至少之一(優(yōu)選為第二軟管5)以有利方式被構(gòu)造得形狀穩(wěn)定。特別是，形狀穩(wěn)定的軟管3，5由聚酰胺(例如材料PA12)制成。
[0031]第一軟管3與管道7同一側(cè)的端部分別與還原劑連接件殼體9a、9b相連。第二軟管5的端部則分別與和還原劑連接件殼體9a、9b分離的調(diào)溫劑連接件11相連。在圖1中，僅示出了第一軟管3和第二軟管5的一端，并且也僅示出了還原劑連接件殼體9a與調(diào)溫劑連接件11。在圖2中示出了還原劑連接件殼體9b的一個(gè)根據(jù)本實(shí)用新型的變例，其中圖中未繪出調(diào)溫劑連接件11。還原劑連接件殼體9a、9b與調(diào)溫劑連接件11尤其可用聚酰胺制成，特別是用PA6或PA66制成。還原劑連接件殼體9a、9b尤其在其內(nèi)部具有用來對(duì)殼體加熱的電熱裝置12a、12b。還原劑連接件殼體9a、9b在外周上具有貫通孔13a、13b。第二軟管5從管道7的內(nèi)部通過貫通孔13a、13b向外引出。在還原劑連接件殼體9a、9b的貫通孔13a、13b中，第二軟管5尤其以能圍繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)的方式敷設(shè)。這樣，第二軟管5在裝配時(shí)就能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使第二軟管5能特別靈活地定向，并能夠十分靈活地在管道7的外部裝配調(diào)溫劑連接件11。
[0032]在通過圖la、lb、Ic及Id示出的優(yōu)選實(shí)施方式中，第二軟管5從貫通孔13a、13b中伸出的部分具有第一成型彎折部15。第一成型彎折部15在第二軟管5的平行于第一軟管3延伸的部分與位于該第一成型彎折部15之后的部分之間的彎折角α I至少為90°。接著第一成型彎折部15，第二軟管5尤其可具有第二成型彎折部17。第二成型彎折部17在于第二成型彎折部17之前延伸的部分與于第一成型彎折部15之后延伸的部分之間的彎折角α 2至少為90°。第一成型彎折部15和第二成型彎折部17優(yōu)選這樣構(gòu)造，通過第一成型彎折部15展開的第一平面與通過第二成型彎折部17所展開的第二平面之間所包圍的夾角β大于0°且小于180°。在圖1示出的實(shí)施方式中