填充口颈总成以及制造这种填充口颈总成的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆液体储箱总成领域，更具体地涉及用于车载液态排放气体添加剂 储箱的填充口颈，其中所述储箱例如为配置有基于燃油的内燃机的车辆中被配备为用于实 施排放气体中的NOx选择性催化还原（英文为"selective catalytic reduction"，缩写为 SCR)的尿素溶液储箱。
【背景技术】
[0002] 有关车辆和重型货运车辆排放的法律要求减少氮氧化物NOx在大气中的排放。一 种已知的实现该目的的方式在于使用SCR工艺，该工艺允许通过在排放线中注入还原剂 (一般为氨）来减少氮氧化物。该氨可以来自于氨前驱物溶液的热解，该溶液的浓度可以是 共晶体浓度。该氨前驱物一般是尿素溶液。
[0003] 通过使用SCR工艺，在以最优效率燃烧的期间在燃机中产生的大量的NOx在离开 燃机时在催化剂中被处理。该处理要求使用浓度精确并且质量极高的还原剂。由此准确 地计量溶液并将其注入排放气体流中，在该排放气体流中，还原剂先水解，然后将氮氧化物 NOx转化为氮气N2和水H 20。
[0004] 为此，必须给车辆配备包含添加剂（一般为尿素）溶液的储箱，以及用于计量所需 要的添加剂的量并将其注入到排放线中的设备。
[0005] 车辆液体储箱（例如上述的尿素储箱）必须定期重新填充。为此，储箱具有填充 开孔，其配备有填充口颈，该填充口颈延伸到车辆周边上的一个合适的位置或延伸到车辆 之外（可能地被翻盖或罩子遮盖）。由于储箱一般是闭合空间，存在于储箱内部的气体/蒸 汽混合物被在填充操作期间进来的液体移开。该混合物试图通过在填充口颈内部向上流动 而流出储箱，并部分地将进来的液体向填充口颈上方推回，导致非常不期望地将尿素喷洒 到填充口颈之外。
[0006] 由本申请人名下的FR 2 936 837 Al已知为填充口颈配备一体成型的通气管。然 而，考虑到该车辆上可供使用的空间的稀缺，该申请中披露的布置并没有提供足够紧凑的 解决方案，并且这种布置并不特别容易生产。
【发明内容】
[0007] 本发明的一个主题在于提供一种至少部分地克服这些缺陷的填充口颈总成。
[0008] 根据本发明的一个方面，提供了一种填充口颈总成，其具有用于向储箱中供给液 体的主要通道和用于从所述储箱中排出气体的附属通道，其中，所述主要通道包括管状主 体，该管状主体具有用于接收填充嘴的第一端部和用于将所述液体排放到所述储箱中的第 二端部，并且，所述附属通道包括第一部分和第二部分，所述第一部分为与所述管状主体一 体模制成型的通道，而所述第二部分由所述主体外部上的特征与单独成型的部件协作构 成。
[0009] 主要通道允许填充储箱，而附属通道则是完整的通风管道，其为蒸汽流出储箱提 供无障碍路径并消除任何从储箱向外的回喷。通过使用该创新性的布置，车辆上的空间 (这是稀缺资源）得到最小化。
[0010] 主体和单独成型的部件是易于生产的部件。封盖能很容易地布置到主体上，例如 通过粘接或焊接。
[0011] 主体外部上的特征可以是一组凸纹、凹槽、卡夹、快速连接管接头、或其他任何适 于通过与单独成型的部件协作而构成通道部分的形状。该特征还可以被成型为使得该特征 方便接收和/或附接该单独部件。该特征尤其可以包括一个或多个卡夹件、凸舌-凹槽连 接的元件、焊接或粘接凸缘，或类似元件。
[0012] 在符合本发明的填充口颈的一个实施例中，所述单独成型的部件包括管，而所述 特征则包括用于附接该管的接口。
[0013] 该特征可以还包括用于将所附接的管维持在其位置上的卡夹件。
[0014] 在符合本发明的填充口颈的一个实施例中，所述单独成型的部件包括封盖，该封 盖与所述特征协作以产生包围罩，该包围罩在其各个端部处具有开口，所述开孔中的第一 个提供该包围罩与所述附属通道的第一部分之间的流体联通。
[0015] 该实施例的一个优点在于避免劳动密集并易于出错的安装单独的通风接头/管 道。主体外部上的特征可以是一组凸纹、凹槽、或任何其他适于通过用具有合适形状的封盖 来覆盖该特征而构成呈通道形状的包围罩。主体、该特征、和/或封盖的形状被选择为使得 该包围罩在其端部处具有开口，即该包围罩构成具有蒸汽入口和蒸汽出口的开口的通道。 开口中的一个构成与附属通道的一体模制成型的第一部分的接口。第二开口可以例如通向 大气中，或具有被成型为与进一步的管路连接的接口。
[0016] 在符合本发明的填充口颈总成的一个实施例中，主体和封盖是单独的注塑模制的 塑料部件。
[0017] 鉴于符合本发明的填充口颈总成的几何构造设计，所必需的两个部件特别适于通 过注塑模制来制造。
[0018] 在符合本发明的填充口颈总成的一个实施例中，主体和封盖大体上由HDPE构成。
[0019] 该材料的优点在于对于尿素是不可渗透的，甚至（在经过合适的表面处理之后） 对于例如燃料的碳氢化合物是不可渗透的。并且，该材料提供了良好的与同样由HDPE制成 的储箱的焊接兼容性。
[0020] 在符合本发明的填充口颈总成的一个实施例中，开口中的第二个是主体中接近第 一端部的开孔。
[0021] 在该布置中，附属通道在第一端部处与主要通道汇合。该布置的优点在于第一端 部处无需单独的管路以将排出的蒸汽引走。
[0022] 在一个具体实施例中，第一端部设有凸缘或螺纹，而开口中的第二个布置在所述 凸缘或螺纹与填充操作期间填充嘴的端部所在的区域之间。
[0023] 该布置特别有利，这是因为该布置能够排出蒸汽而不影响主要通道第一端部处的 尺寸限制。这些尺寸限制是由使用标准化的螺纹或凸缘尺寸以及标准化的主要通道直径 (与要用于填充储箱的填充嘴的直径相关）所导致。并且，通过将第二开口布置在填充口端 部上游，能够避免意外地通过第二开口排出液体。
[0024] 根据本发明的一个方面，提供了一种排放气体液态添加剂供给系统，该系统包括 具有填充开孔的储箱，以及安装在填充开孔上的如上所述的填充口颈总成。
[0025] 根据本发明的一个方面，提供了一种车辆，该车辆包括如上所述的排放气体液态 添加剂供给系统。
[0026] 根据本发明的一个方面，提供了一种用于制造填充口颈总成的方法，其中所述填 充口颈总成具有用于为储箱供给液体的主要通道和用于从储箱排出气体的附属通道，该方 法包括：制造构成主要通道的管状主体，该管状主体具有一体模制成型的第一部分和位于 主体外部上的特征；制造单独的部件；以及，在该特征处将单独的部分组装到主体上；使得 该特征和该单独部件协作，以构成附属通道的第二部分。
[0027] 在符合本发明的方法的一个实施例中，主体、特征、封盖被成型为能够产生包围 罩，该包围罩在其各个端部处具有开口，这些开口中的第一个提供该包围罩与附属通道的 第一部分之间的流体联通。
[0028] 在符合本发明的方法的一个实施例中，主体和封盖通过注塑模制来制造。
[0029] 在符合本发明的方法的一个实施例中，主体和封盖大体上由HDPE制成。
[0030] 符合本发明的实施例的系统、车辆、方法的技术效果和优点在根据情况做必要修 正后对应于符合本发明的填充口颈总成的相应实施例的技术效果和优点。
【附图说明】
[0031] 现在参照附图来说明本发明的实施例的这些和其他方面和优点，在这些附图中：
[0032] -图1示出了符合本发明的一个实施例的填充口颈总成的总体架构；
[0033] -图2示出了符合本发明的一个实施例的填充口颈总成的仰视图；
[0034] -图3示出了符合本发明的一个实施例的填充口颈总成的典型使用；
[0035] -图4示出了如图3所示的布置中的充装结束状态；以及
[0036] -图5示出了如图3所示的布置中的正常操作状态。
【具体实施方式】
[0037] 本文所用的术语"尿素"指的是任何包含尿素的溶液（一般为水溶液）。这包括 水/尿素共晶体溶液，这种溶液具有质量标准：例如，根据标准DlN 70070,在AdBlue? 溶液（商业尿素溶液）的情况下，尿素含量在31. 8%至33. 2%之间（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%之间。该术语还包括 也呈水溶液形式的尿素/甲酸铵混合物，该混合物以商业名称Denoxium?销售，其产品之 一（Denoxium-30)包含与AdBlue?溶液同等量的氨。后者的优点在于仅在_30°C (而不 是-ire)才开始冻结，但缺点在于与可能的甲酸释放相关的腐蚀问题。在水/尿素共晶体 溶液的情况下，本发明特别有利。
[0038] SCR工艺对于具有柴油发动机的车辆和某些具有汽油发动机的车辆特别有用。
[0039] 用于本发明的实施例中的尿素储箱可以由任何材料制成，优选地由在化学上能抵 抗尿素的材料制成。一般性地，该材料为金属或塑料。聚烯烃、特别是聚乙烯（更特别是高 密度聚乙烯，缩写为HDPE)是优选的材料。
[0040] 一般来说，符合本发明的填充口颈总成提供用于向储箱中供给液体（尤其是尿 素）的主要通道，和用于从所述储箱中排出气体（尤其是空气和尿素蒸汽混合物）的附属 通道。
[0041] 符合本发明的填充口颈总成理想地仅由两个部分构成：一体地成型的主体和可分 离的部分。该可分离部分的形式可以是管或盖子。术语"盖子"用意广泛；可以由大致平或 弯曲的材料（优选地为塑料）部件构成，该部件与主体表面上匹配的特征（例如：凸缘、凸 纹、凹槽、突出、或凸起）协作，以与其耦合，从而构成闭合空腔，该闭合空腔建立起构成下 述附属通道的相关开口之间的流体联通。
[0042] 尽管主体是一体地成型的，主体在几何构造和外观上由两个部分构成。每个部分 都具有贯穿该主体延伸的主要管状空腔（例如圆柱形通道）。这些空腔连接在一起，以构成 主要通道。即使是在主体由单一（例如直的）管状形状构成的情况下，附属通道也是由两个 部分构成：第一部分，其为模制在主体上的管状形状；第二部分，其由附接的盖子构成，该 盖子在主体外部上封闭一定量的空间，该空间与第一部分流体联通。由此，在这种情况下， 主体也类似地被称为具有两个部分，