填充口頸總成以及制造這種填充口頸總成的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛液體儲(chǔ)箱總成領(lǐng)域，更具體地涉及用于車載液態(tài)排放氣體添加劑 儲(chǔ)箱的填充口頸，其中所述儲(chǔ)箱例如為配置有基于燃油的內(nèi)燃機(jī)的車輛中被配備為用于實(shí) 施排放氣體中的NOx選擇性催化還原（英文為"selective catalytic reduction"，縮寫(xiě)為 SCR)的尿素溶液儲(chǔ)箱。
【背景技術(shù)】
[0002] 有關(guān)車輛和重型貨運(yùn)車輛排放的法律要求減少氮氧化物NOx在大氣中的排放。一 種已知的實(shí)現(xiàn)該目的的方式在于使用SCR工藝，該工藝允許通過(guò)在排放線中注入還原劑 (一般為氨）來(lái)減少氮氧化物。該氨可以來(lái)自于氨前驅(qū)物溶液的熱解，該溶液的濃度可以是 共晶體濃度。該氨前驅(qū)物一般是尿素溶液。
[0003] 通過(guò)使用SCR工藝，在以最優(yōu)效率燃燒的期間在燃機(jī)中產(chǎn)生的大量的NOx在離開(kāi) 燃機(jī)時(shí)在催化劑中被處理。該處理要求使用濃度精確并且質(zhì)量極高的還原劑。由此準(zhǔn)確 地計(jì)量溶液并將其注入排放氣體流中，在該排放氣體流中，還原劑先水解，然后將氮氧化物 NOx轉(zhuǎn)化為氮?dú)釴2和水H 20。
[0004] 為此，必須給車輛配備包含添加劑（一般為尿素）溶液的儲(chǔ)箱，以及用于計(jì)量所需 要的添加劑的量并將其注入到排放線中的設(shè)備。
[0005] 車輛液體儲(chǔ)箱（例如上述的尿素儲(chǔ)箱）必須定期重新填充。為此，儲(chǔ)箱具有填充 開(kāi)孔，其配備有填充口頸，該填充口頸延伸到車輛周邊上的一個(gè)合適的位置或延伸到車輛 之外（可能地被翻蓋或罩子遮蓋）。由于儲(chǔ)箱一般是閉合空間，存在于儲(chǔ)箱內(nèi)部的氣體/蒸 汽混合物被在填充操作期間進(jìn)來(lái)的液體移開(kāi)。該混合物試圖通過(guò)在填充口頸內(nèi)部向上流動(dòng) 而流出儲(chǔ)箱，并部分地將進(jìn)來(lái)的液體向填充口頸上方推回，導(dǎo)致非常不期望地將尿素噴灑 到填充口頸之外。
[0006] 由本申請(qǐng)人名下的FR 2 936 837 Al已知為填充口頸配備一體成型的通氣管。然 而，考慮到該車輛上可供使用的空間的稀缺，該申請(qǐng)中披露的布置并沒(méi)有提供足夠緊湊的 解決方案，并且這種布置并不特別容易生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的一個(gè)主題在于提供一種至少部分地克服這些缺陷的填充口頸總成。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種填充口頸總成，其具有用于向儲(chǔ)箱中供給液 體的主要通道和用于從所述儲(chǔ)箱中排出氣體的附屬通道，其中，所述主要通道包括管狀主 體，該管狀主體具有用于接收填充嘴的第一端部和用于將所述液體排放到所述儲(chǔ)箱中的第 二端部，并且，所述附屬通道包括第一部分和第二部分，所述第一部分為與所述管狀主體一 體模制成型的通道，而所述第二部分由所述主體外部上的特征與單獨(dú)成型的部件協(xié)作構(gòu) 成。
[0009] 主要通道允許填充儲(chǔ)箱，而附屬通道則是完整的通風(fēng)管道，其為蒸汽流出儲(chǔ)箱提 供無(wú)障礙路徑并消除任何從儲(chǔ)箱向外的回噴。通過(guò)使用該創(chuàng)新性的布置，車輛上的空間 (這是稀缺資源）得到最小化。
[0010] 主體和單獨(dú)成型的部件是易于生產(chǎn)的部件。封蓋能很容易地布置到主體上，例如 通過(guò)粘接或焊接。
[0011] 主體外部上的特征可以是一組凸紋、凹槽、卡夾、快速連接管接頭、或其他任何適 于通過(guò)與單獨(dú)成型的部件協(xié)作而構(gòu)成通道部分的形狀。該特征還可以被成型為使得該特征 方便接收和/或附接該單獨(dú)部件。該特征尤其可以包括一個(gè)或多個(gè)卡夾件、凸舌-凹槽連 接的元件、焊接或粘接凸緣，或類似元件。
[0012] 在符合本發(fā)明的填充口頸的一個(gè)實(shí)施例中，所述單獨(dú)成型的部件包括管，而所述 特征則包括用于附接該管的接口。
[0013] 該特征可以還包括用于將所附接的管維持在其位置上的卡夾件。
[0014] 在符合本發(fā)明的填充口頸的一個(gè)實(shí)施例中，所述單獨(dú)成型的部件包括封蓋，該封 蓋與所述特征協(xié)作以產(chǎn)生包圍罩，該包圍罩在其各個(gè)端部處具有開(kāi)口，所述開(kāi)孔中的第一 個(gè)提供該包圍罩與所述附屬通道的第一部分之間的流體聯(lián)通。
[0015] 該實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于避免勞動(dòng)密集并易于出錯(cuò)的安裝單獨(dú)的通風(fēng)接頭/管 道。主體外部上的特征可以是一組凸紋、凹槽、或任何其他適于通過(guò)用具有合適形狀的封蓋 來(lái)覆蓋該特征而構(gòu)成呈通道形狀的包圍罩。主體、該特征、和/或封蓋的形狀被選擇為使得 該包圍罩在其端部處具有開(kāi)口，即該包圍罩構(gòu)成具有蒸汽入口和蒸汽出口的開(kāi)口的通道。 開(kāi)口中的一個(gè)構(gòu)成與附屬通道的一體模制成型的第一部分的接口。第二開(kāi)口可以例如通向 大氣中，或具有被成型為與進(jìn)一步的管路連接的接口。
[0016] 在符合本發(fā)明的填充口頸總成的一個(gè)實(shí)施例中，主體和封蓋是單獨(dú)的注塑模制的 塑料部件。
[0017] 鑒于符合本發(fā)明的填充口頸總成的幾何構(gòu)造設(shè)計(jì)，所必需的兩個(gè)部件特別適于通 過(guò)注塑模制來(lái)制造。
[0018] 在符合本發(fā)明的填充口頸總成的一個(gè)實(shí)施例中，主體和封蓋大體上由HDPE構(gòu)成。
[0019] 該材料的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)于尿素是不可滲透的，甚至（在經(jīng)過(guò)合適的表面處理之后） 對(duì)于例如燃料的碳?xì)浠衔锸遣豢蓾B透的。并且，該材料提供了良好的與同樣由HDPE制成 的儲(chǔ)箱的焊接兼容性。
[0020] 在符合本發(fā)明的填充口頸總成的一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)口中的第二個(gè)是主體中接近第 一端部的開(kāi)孔。
[0021] 在該布置中，附屬通道在第一端部處與主要通道匯合。該布置的優(yōu)點(diǎn)在于第一端 部處無(wú)需單獨(dú)的管路以將排出的蒸汽引走。
[0022] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，第一端部設(shè)有凸緣或螺紋，而開(kāi)口中的第二個(gè)布置在所述 凸緣或螺紋與填充操作期間填充嘴的端部所在的區(qū)域之間。
[0023] 該布置特別有利，這是因?yàn)樵摬贾媚軌蚺懦稣羝挥绊懼饕ǖ赖谝欢瞬刻幍?尺寸限制。這些尺寸限制是由使用標(biāo)準(zhǔn)化的螺紋或凸緣尺寸以及標(biāo)準(zhǔn)化的主要通道直徑 (與要用于填充儲(chǔ)箱的填充嘴的直徑相關(guān)）所導(dǎo)致。并且，通過(guò)將第二開(kāi)口布置在填充口端 部上游，能夠避免意外地通過(guò)第二開(kāi)口排出液體。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種排放氣體液態(tài)添加劑供給系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 具有填充開(kāi)孔的儲(chǔ)箱，以及安裝在填充開(kāi)孔上的如上所述的填充口頸總成。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種車輛，該車輛包括如上所述的排放氣體液態(tài) 添加劑供給系統(tǒng)。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于制造填充口頸總成的方法，其中所述填 充口頸總成具有用于為儲(chǔ)箱供給液體的主要通道和用于從儲(chǔ)箱排出氣體的附屬通道，該方 法包括：制造構(gòu)成主要通道的管狀主體，該管狀主體具有一體模制成型的第一部分和位于 主體外部上的特征；制造單獨(dú)的部件；以及，在該特征處將單獨(dú)的部分組裝到主體上；使得 該特征和該單獨(dú)部件協(xié)作，以構(gòu)成附屬通道的第二部分。
[0027] 在符合本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例中，主體、特征、封蓋被成型為能夠產(chǎn)生包圍 罩，該包圍罩在其各個(gè)端部處具有開(kāi)口，這些開(kāi)口中的第一個(gè)提供該包圍罩與附屬通道的 第一部分之間的流體聯(lián)通。
[0028] 在符合本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例中，主體和封蓋通過(guò)注塑模制來(lái)制造。
[0029] 在符合本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例中，主體和封蓋大體上由HDPE制成。
[0030] 符合本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)、車輛、方法的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)在根據(jù)情況做必要修 正后對(duì)應(yīng)于符合本發(fā)明的填充口頸總成的相應(yīng)實(shí)施例的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 現(xiàn)在參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的這些和其他方面和優(yōu)點(diǎn)，在這些附圖中：
[0032] -圖1示出了符合本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的填充口頸總成的總體架構(gòu)；
[0033] -圖2示出了符合本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的填充口頸總成的仰視圖；
[0034] -圖3示出了符合本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的填充口頸總成的典型使用；
[0035] -圖4示出了如圖3所示的布置中的充裝結(jié)束狀態(tài)；以及
[0036] -圖5示出了如圖3所示的布置中的正常操作狀態(tài)。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 本文所用的術(shù)語(yǔ)"尿素"指的是任何包含尿素的溶液（一般為水溶液）。這包括 水/尿素共晶體溶液，這種溶液具有質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：例如，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DlN 70070,在AdBlue? 溶液（商業(yè)尿素溶液）的情況下，尿素含量在31. 8%至33. 2%之間（在重量上的）（即 重量上32. 5% +/-0.7% )，因此，可用的氨的量在18. 0%至18. 8%之間。該術(shù)語(yǔ)還包括 也呈水溶液形式的尿素/甲酸銨混合物，該混合物以商業(yè)名稱Denoxium?銷售，其產(chǎn)品之 一（Denoxium-30)包含與AdBlue?溶液同等量的氨。后者的優(yōu)點(diǎn)在于僅在_30°C (而不 是-ire)才開(kāi)始凍結(jié)，但缺點(diǎn)在于與可能的甲酸釋放相關(guān)的腐蝕問(wèn)題。在水/尿素共晶體 溶液的情況下，本發(fā)明特別有利。
[0038] SCR工藝對(duì)于具有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛和某些具有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛特別有用。
[0039] 用于本發(fā)明的實(shí)施例中的尿素儲(chǔ)箱可以由任何材料制成，優(yōu)選地由在化學(xué)上能抵 抗尿素的材料制成。一般性地，該材料為金屬或塑料。聚烯烴、特別是聚乙烯（更特別是高 密度聚乙烯，縮寫(xiě)為HDPE)是優(yōu)選的材料。
[0040] 一般來(lái)說(shuō)，符合本發(fā)明的填充口頸總成提供用于向儲(chǔ)箱中供給液體（尤其是尿 素）的主要通道，和用于從所述儲(chǔ)箱中排出氣體（尤其是空氣和尿素蒸汽混合物）的附屬 通道。
[0041] 符合本發(fā)明的填充口頸總成理想地僅由兩個(gè)部分構(gòu)成：一體地成型的主體和可分 離的部分。該可分離部分的形式可以是管或蓋子。術(shù)語(yǔ)"蓋子"用意廣泛；可以由大致平或 彎曲的材料（優(yōu)選地為塑料）部件構(gòu)成，該部件與主體表面上匹配的特征（例如：凸緣、凸 紋、凹槽、突出、或凸起）協(xié)作，以與其耦合，從而構(gòu)成閉合空腔，該閉合空腔建立起構(gòu)成下 述附屬通道的相關(guān)開(kāi)口之間的流體聯(lián)通。
[0042] 盡管主體是一體地成型的，主體在幾何構(gòu)造和外觀上由兩個(gè)部分構(gòu)成。每個(gè)部分 都具有貫穿該主體延伸的主要管狀空腔（例如圓柱形通道）。這些空腔連接在一起，以構(gòu)成 主要通道。即使是在主體由單一（例如直的）管狀形狀構(gòu)成的情況下，附屬通道也是由兩個(gè) 部分構(gòu)成：第一部分，其為模制在主體上的管狀形狀；第二部分，其由附接的蓋子構(gòu)成，該 蓋子在主體外部上封閉一定量的空間，該空間與第一部分流體聯(lián)通。由此，在這種情況下， 主體也類似地被稱為具有兩個(gè)部分，