бак в сборе

Формула изобретения

1. Бак в сборе для хранения жидкого раскислителя, содержащий бак, образующий камеру; наполнительную трубку, в которой выполнено отверстие и которая, по меньшей мере, частично образует первый канал между отверстием и камерой; вентиляционную систему, в которой расположен поплавковый клапан и которая образует второй, третий и четвертый каналы; причем камера сообщается по текучей среде с поплавковым клапаном посредством второго канала; при этом поплавковый клапан сообщается по текучей среде с первым каналом посредством третьего канала; причем поплавковый клапан имеет поплавковый элемент, выполненный с возможностью выборочного перемещения между открытым положением, при котором осуществляется сообщение по текучей среде между вторым и третьим каналами, и закрытым положением, при котором поплавковый элемент перекрывает сообщение по текучей среде между вторым и третьим каналами; клапан сброса давления, сообщающийся по текучей среде с первым каналом; причем клапан сброса давления выполнен с возможностью предотвращения сообщения по текучей среде между первым и четвертым каналами, если давление в первом канале становится ниже заданного значения, а также с возможностью осуществления сообщения по текучей среде между первым и четвертым каналами, если давление в первом канале превышает заданное значение.

2. Бак в сборе по п.1, в котором первый канал выполнен с возможностью введения в него заправочного пистолета через первое отверстие, причем внутри первого канала установлена уплотнительная система, которая предназначена для герметичного зацепления заправочного пистолета после того как заправочный пистолет введен в первый канал.

3. Бак в сборе по п.2, содержащий односторонний запорный клапан, предназначенный для пропускания потока текучей среды из первого канала в камеру и для предотвращения прохождения потока текучей среды из камеры в первый канал.

4. Бак в сборе по п.1, содержащий вентиляционный клапан, предназначенный для пропускания потока газообразной текучей среды в камеру и из камеры через вентиляционный клапан и для предотвращения прохождения потока жидкой текучей среды в камеру и из камеры через вентиляционный клапан.

5. Бак в сборе по п.4, в котором вентиляционный клапан содержит мембрану, предназначенную для пропускания потока газообразной текучей среды в камеру и из камеры через вентиляционный клапан и для предотвращения прохождения потока жидкой текучей среды в камеру и из камеры через вентиляционный клапан.

6. Бак в сборе по п.1, в котором бак образует проем, причем бак в сборе содержит заранее собранный модуль, причем указанный модуль имеет фланец, который установлен относительно бака так, что он перекрывает проем, и, по меньшей мере, часть вентиляционной системы установлена относительно фланца.

7. Бак в сборе по п.6, в котором предварительно собранный модуль содержит наполнительную трубку.

8. Бак в сборе по п.1, в котором клапан сброса давления и поплавковый клапан объединены в общем клапанном корпусе.

9. Силовой агрегат, содержащий двигатель с множеством цилиндров; выпускную систему, имеющую выпускную магистраль, которая выборочно сообщается по текучей среде с множеством цилиндров; систему избирательной каталитической нейтрализации, имеющей катализатор, сообщающийся по текучей среде с выпускной магистралью; бак, образующий камеру, которая выборочно сообщается по текучей среде с выпускной магистралью; наполнительную трубку, в которой выполнено отверстие и которая, по меньшей мере, частично образует первый канал между отверстием и камерой; вентиляционную систему, в которой расположен поплавковый клапан и которая образует второй, третий и четвертый каналы; причем камера сообщается по текучей среде с поплавковым регулятором посредством второго канала; при этом поплавковый регулятор сообщается по текучей среде с первым каналом посредством третьего канала; причем поплавковый клапан имеет поплавковый элемент, который выполнен с возможностью выборочного перемещения между открытым положением, при котором сообщение осуществляется по текучей среде между вторым и третьим каналами и закрытым положением, при котором поплавковый элемент предотвращает сообщение по текучей среде между вторым и третьим каналами; клапан сброса давления, сообщающийся по текучей среде с первым каналом; причем клапан сброса давления предназначен для предотвращения сообщения по текучей среде между первым и четвертым каналами, если давление в первом канале падает ниже заданного значения, и для осуществления сообщения по текучей среде между первым и четвертым каналами, если давление в первом канале превышает заданное значение.

10. Силовой агрегат по п.9, в котором первый канал выполнен с возможностью введения в него заправочного пистолета через первое отверстие, причем бак в сборе содержит внутри первого канала уплотнительную систему, которая предназначена для герметичного зацепления заправочного пистолета после того как заправочный пистолет введен в первый канал.

11. Силовой агрегат по п.10, в котором односторонний запорный клапан предназначен для пропускания потока текучей среды из первого канала в камеру и для предотвращения прохождения потока текучей среды из камеры в первый канал.

12. Силовой агрегат по п.9, в котором вентиляционный клапан предназначен для пропускания потока газообразной текучей среды в камеру и из камеры через вентиляционный клапан и для предотвращения прохождения потока жидкой текучей среды в камеру и из камеры через вентиляционный клапан.

13. Силовой агрегат по п.9, в котором бак образует проем, причем бак в сборе содержит предварительно собранный модуль; имеющий фланец, который установлен относительно бака, что он перекрывает проем, а, по меньшей мере, часть вентиляционной системы установлена относительно фланца.

14. Силовой агрегат по п.13, отличающийся тем, что предварительно собранный модуль содержит наполнительную трубку.

15. Бак в сборе для хранения жидкого раскислителя, содержащий бак, образующий камеру; наполнительную трубку, в которой выполнено отверстие и которая, по меньшей мере, частично образует первый канал между отверстием и камерой; вентиляционную систему, в которой расположен поплавковый клапан и которая образует второй, третий и четвертый каналы; причем камера сообщается по текучей среде с поплавковым клапаном посредством второго канала; при этом поплавковый клапан сообщается по текучей среде с первым каналом посредством третьего канала; причем поплавковый клапан имеет поплавковый элемент, выполненный с возможностью выборочного перемещения между открытым положением, при котором осуществляется сообщение по текучей среде между вторым и третьим каналами, и закрытым положением, при котором поплавковый элемент перекрывает сообщение по текучей среде между вторым и третьим каналами; клапан сброса давления, сообщающийся по текучей среде с камерой; причем клапан сброса давления выполнен с возможностью предотвращения сообщения по текучей среде между камерой и четвертым каналом, если давление в камере становится ниже заданного значения, а также с возможностью осуществления сообщения по текучей среде между камерой и четвертым каналом, если давление в камере превышает заданное значение.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бакам для хранения жидкого раскислителя, такого как раствор на основе мочевины, в системах избирательной каталитической нейтрализации отработавших газов.

Системы избирательной каталитической нейтрализации (SCR) иногда используются в двигателях с самовоспламенением для снижения содержания окислов азота в потоке выхлопных газов. Системы SCR требуют использования в потоке выхлопных газов раскислителя, такого как аммиачный ангидрид, водный раствор аммиака или мочевина. В некоторых системах дизельное топливо химически видоизменяется для получения аммиака. Поэтому если раскислитель не может быть получен из основного топлива, используемого в двигателе, устанавливается отдельный бак для хранения раскислителя перед его впрыскиванием в поток выхлопных газов.

Бак в сборе для хранения жидкого раскислителя содержит бак, образующий камеру, наполнительную трубку с отверстием, которая, по меньшей мере, частично образует первый канал, идущий от отверстия в камеру, а также вентиляционную систему. Вентиляционная система содержит поплавковый клапан и образует второй и третий каналы. Второй канал обеспечивает сообщение по текучей среде камеры с поплавковым клапаном. Третий канал обеспечивает сообщение по текучей среде поплавкового клапана с первым каналом.

Поплавковый клапан содержит поплавковый элемент, который может частично перемещаться между открытым положением, при котором сообщение осуществляется по текучей среде между вторым и третьим каналами, и закрытым положением, при котором поплавковый элемент предотвращает сообщение по текучей среде между вторым и третьим каналами.

Согласно другому аспекту изобретения узел двигателя содержит двигатель с множеством цилиндров, выхлопную систему, имеющую выхлопную магистраль, которая выборочно сообщается по текучей среде с множеством цилиндров, систему избирательной каталитической нейтрализации, включающую в себя катализатор, который сообщается по текучей среде с выпускной магистралью, и бак, образующий камеру, которая выборочно сообщается по текучей среде с выпускной магистралью. Наполнительная трубка имеет отверстие и, по меньшей мере, частично образует первый канал между отверстием и камерой. Вентиляционная система содержит поплавковый клапан и образует второй и третий каналы. Второй канал обеспечивает сообщение по текучей среде камеры с поплавковым клапаном. Третий канал обеспечивает сообщение по текучей среде поплавкового клапана с первым каналом. В поплавковом клапане предусмотрен поплавковый элемент, который может частично перемещаться между открытым положением, при котором осуществляется сообщение по текучей среде между вторым и третьим каналами, и закрытым положением, при котором поплавковый элемент предотвращает сообщение по текучей среде между вторым и третьим каналами.

Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - силовой агрегат транспортного средства, содержащий двигатель и систему избирательной каталитической нейтрализации с баком в сборе;

фиг.2 - вид сбоку бака в сборе по фиг.1;

фиг.3 - вид сбоку бака в сборе по фиг.1, заполненного жидким раскислителем;

фиг.4 - вид сбоку первого предпочтительного варианта выполнения клапанного узла бака в сборе по фиг.1-3;

фиг.5 - вид сбоку второго предпочтительного варианта выполнения клапанного узла по фиг.4;

фиг.6 - вид сбоку третьего предпочтительного варианта выполнения клапанного узла по фиг.4;

фиг.7 - вид сбоку четвертого предпочтительного варианта выполнения клапанного узла по фиг.4;

фиг.8 - вид сбоку альтернативного варианта выполнения бака в сборе согласно заявленному изобретению;

фиг.9 - вид сбоку альтернативного бака, используемого в баке в сборе по фиг.2, состоящего из модульных компонентов;

фиг.10 - вид сбоку модуля, выполненного с возможностью использования в альтернативном баке по фиг.9; и

фиг.11 - вид сбоку другого модуля, выполненного с возможностью использования в альтернативном баке по фиг.9.

На фиг.1 показан силовой агрегат 10, состоящий из двигателя 14 с воспламенением от сжатия. Двигатель 14 содержит блок 18 цилиндров, состоящий из множества цилиндров 22. Двигатель 14 также содержит множество поршней 26; каждый из поршней 26 расположен в одном из соответствующих цилиндров 22 для перемещения в нем как это известно специалистам в данной области техники. Впускной воздушный коллектор 30 распределяет воздух между цилиндрами 22 по направляющим 34. Двигатель 14 содержит множество впускных клапанов (не показаны). Каждый из впускных клапанов управляет сообщением по текучей среде между цилиндрами 22 и соответствующими направляющими 34, как это известно специалистам в данной области техники.

Двигатель 14 также содержит выпускную систему 38, по которой выхлопные газы 40 из цилиндров 22 выходят в атмосферу 42. В частности, выпускная система 38 содержит выпускной коллектор 46, который выборочно сообщается по текучей среде с цилиндрами 22 через направляющие 50, принимая выхлопные газы из цилиндров 22 на тактах выхлопа поршней 26. Двигатель 14 содержит множество выпускных клапанов (не показаны). Каждый из выпускных клапанов регулирует сообщение по текучей среде между цилиндрами 22 и соответствующими направляющими 50, как это известно специалистам в данной области техники.

Выпускная система 38 содержит систему 54 избирательной каталитической нейтрализации (SCR), предназначенную для обработки выхлопных газов 40. Система 54 SCR содержит катализатор 58, сообщающийся по текучей среде с выпускным коллектором 46, из которого в него поступают выхлопные газы 40. В частности, в показанном варианте выполнения выпускная система 38 содержит магистраль 62, образующую канал 66 для выхлопных газов, по которому выхлопные газы 40 направляются из выпускного коллектора 46 в катализатор 58.

Система 54 SCR также содержит бак 70 в сборе для хранения жидкого раскислителя 74. В частности, бак 70 в сборе содержит бак 78, который образует камеру 82, предназначенную для хранения жидкого раскислителя 74. Магистраль 86 образует канал 90, обеспечивающий сообщение по текучей среде между камерой 82 и каналом 66 таким образом, чтобы жидкий раскислитель 74 из бака 78 мог впрыскиваться в поток выхлопных газов 40 между выпускным коллектором 46 и катализатором 58. Например, насос (не показан) может всасывать раскислитель 74 из камеры 82 и сжимать раскислитель в канале 90 перед впрыскиванием в магистраль 62 по ходу перед катализатором 58. В представленном варианте выполнения раскислитель может быть аммиаком или мочевиной.

На фиг.2, где одинаковыми ссылочными позициями обозначены компоненты, аналогичные компонентам по фиг.1, бак 70 в сборе содержит наполнительную трубку 94, функционально связанную с баком 78. Наполнительная трубка 94 образует первый канал 98 с отверстием 102, расположенным с одного торца наполнительной трубки 94. Канал 98 обеспечивает сообщение по текучей среде между отверстием 102 и камерой 82. На фиг.3, где одинаковыми ссылочными позициями обозначены компоненты, аналогичные компонентам по фиг.1 и 2, заправочный пистолет 106 узла 110 внешнего заправочного насоса может вставляться в канал 98 через отверстие 102. Узел 110 внешнего заправочного насоса содержит насос (не показан), выполненный с возможностью подачи жидкого раскислителя 74 через заправочный пистолет 106. После того как заправочный пистолет 106 вставляется в отверстие 102 и узел 110 внешнего заправочного насоса начинает подавать раскислитель в канал 98 через заправочный пистолет 106, жидкий раскислитель 74 по заливной трубке 94 проходит от заправочного пистолета 106 в камеру 82. В канале 98 имеется система 114 механического уплотнения, выполненная с возможностью герметичного зацепления с заправочным пистолетом 106, предотвращая тем самым сообщение по текучей среде между каналом 98 и внешней средой, находящейся снаружи заливной трубки 94 через отверстие 102.

На фиг.2 и 3 показан линейный односторонний запорный клапан 118, расположенный между каналом 98 и камерой 82 бака 78. Запорный клапан 118 выполнен с возможностью пропускания потока текучей среды из канала 98 в камеру 82 и перекрытия потока текучей среды из камеры 82 в канал 98. В показанном варианте выполнения запорный клапан 118 содержит заслонку 122, которая может выборочно поворачиваться между закрытым положением, показанным на фиг.2, и открытым положением, показанным на фиг.3. Когда заслонка 122 находится в закрытом положении, заслонка 122 взаимодействует с уплотнительной поверхностью 126, закрывая канал 98 в месте соединения канала 98 с камерой 82, тем самым препятствуя прохождению потока из камеры 82 в канал 98. Запорный клапан 118 предпочтительно содержит пружину (не показана), отклоняющую заслонку 122 в закрытое положение. Когда заслонка 122 находится в открытом положении, заслонка 122 не закрывает канал 98, поэтому поток текучей среды может проходить из канала 98 в камеру 82. Давление текучей среды внутри канала 98 преодолевает отклоняющее усилие пружины и заставляет заслонку 122 перемещаться в открытое положение. Поток текучей среды, следующий из камеры 82 в канал 98, заставляет заслонку 122 перемещаться в закрытое положение. Объем заявленного изобретения также допускает использование других компоновок запорных клапанов.

Как будет понятно специалистам в данной области техники, во время штатного использования в камере 82 находятся газы. Газы 134 содержат пары раскислителя 74. Бак 70 в сборе содержит вентиляционную систему 130, которая выборочно позволяет газам 134, находящимся в камере 82, выходить из камеры 82, по мере того как газы 134 вытесняются жидким раскислителем 74, поступающим в камеру 82 из канала 98. В частности, по мере того как жидкий раскислитель 74 поступает в камеру 82 из канала 98, жидкий раскислитель вытесняет газы 134, которые нагнетаются через вентиляционную систему 130.

В варианте выполнения, показанном на фиг.2 и 3, вентиляционная система 130 содержит погружную трубу 138, образующую второй канал, т.е. вентиляционный канал 142. Вентиляционный канал 142 отличается наличием впускного отверстия 146, расположенного с одного торца трубы 138. Погружная труба 138 заходит в камеру 82 таким образом, чтобы впускное отверстие 146 находилось внутри камеры 82. Вентиляционная система 130 дополнительно содержит рециркуляционную трубу 150, образующую третий канал, т.е. рециркуляционный канал 154, а также сливную трубу 158, образующую четвертый канал, т.е. сливной канал 162.

Вентиляционная система 130 содержит клапанный узел 166. Канал 142 обеспечивает сообщение по текучей среде между впускным отверстием 146 и клапанным узлом 166. Канал 154 обеспечивает сообщение по текучей среде между каналом 98 наполнительной трубки 94 и клапанным узлом 166. Канал 162 обеспечивает сообщение по текучей среде между клапанным узлом 166 и выпускным отверстием 170. На фиг.4, где одинаковыми ссылочными позициями обозначены компоненты, аналогичные компонентам по фиг.1-3, клапанный узел 166 состоит из двух клапанов, а именно, из линейного поплавкового клапана 174 и клапана 178 сброса избыточного давления, объединенных в общем клапанном корпусе 182.

Клапанный корпус 182 образует первую камеру 186, вторую камеру 190 и третью камеру 194. Корпус 182 образует первый канал 198, обеспечивающий сообщение по текучей среде между первой камерой 186 и второй камерой 190. Корпус 182 также образует второй канал 202, обеспечивающий сообщение по текучей среде между второй камерой 190 и третьей камерой 194.

Корпус 182 функционально связан с погружной трубой 138 таким образом, чтобы канал сообщался по текучей среде с первой камерой 186. Таким образом, камера 82 бака 78 сообщается по текучей среде с первой камерой 186 клапанного корпуса 182. Корпус 182 функционально связан с рециркуляционной трубой 150 таким образом, чтобы рециркуляционный канал 154 сообщался по текучей среде со второй камерой 190. Таким образом, вторая камера 190 сообщается по текучей среде с наполнительной трубкой 94. Корпус 182 также функционально связан со сливной трубой 158 таким образом, чтобы третья камера 194 сообщалась по текучей среде с выпускным отверстием 170.

Поплавковый клапан 174 содержит поплавковый элемент 206, расположенный внутри первой камеры 186. Таким образом, поплавковый клапан 174 сообщается по текучей среде с камерой 82 и наполнительным каналом 98 через канал 142 и канал 154 соответственно. Клапан 178 сброса давления состоит из клапанного элемента 210, расположенного внутри третьей камеры 194. Таким образом, клапан 178 сброса давления сообщается по текучей среде с выпускным отверстием 170 и заливным каналом 98 через канал 162 и канал 154, соответственно. Клапанный узел 166 показан на фиг.4 в штатном положении, при котором поплавковый клапан 174 открыт, а клапан 178 сброса давления закрыт.

В частности, в показанном варианте выполнения клапанный узел 166 расположен таким образом, что поплавковый элемент 206 за счет силы тяжести удерживается в открытом положении, при котором поплавковый элемент 206 не закрывает канал 198, поэтому первая и вторая камеры 186, 190 сообщаются друг с другом по текучей среде. Клапан 178 сброса давления содержит пружину 214, отклоняющую клапанный элемент 210 в закрытое положение, при котором клапанный элемент 210 перекрывает канал 202, препятствуя, таким образом, сообщению по текучей среде между второй и третьей камерами 190, 194. Объем заявленного изобретения допускает и другие компоновки клапана сброса избыточного давления.

Клапанный узел 166 обеспечивает эффективное вентилирование при различных вариантах заправки. На фиг.3 и 5, по первому варианту заправки, насос 110 подает жидкий раскислитель 74 в камеру 82 через канал 98. Пока количество жидкого раскислителя 74 в баке находится ниже уровня L, газы 134 вытесняются через впускное отверстие 146 и проходят через канал 142 на поплавковый клапан 174. Поплавковый элемент 206 не обладает плавучестью в газовой среде 134, поэтому поплавковый элемент 206 остается в открытом положении, как это показано на фиг.5. Плита 216 диффузора расположена внутри первой камеры 186 на линии тока газов 134, выходящих через канал 142, предотвращая перемещение поплавкового элемента 206 под давлением газов 134 вверх, в закрытое положение.

Соответственно, заливной канал 98 сообщается по текучей среде с камерой 82 через впускное отверстие 146, канал 142, камеру 186, канал 198, камеру 190 и канал 154, а газы 134 выходят из камеры 82 в заливной канал 98.

Когда поплавковый клапан 206 находится в открытом положении, клапанный элемент 210 сообщается по текучей среде с камерой 82 через канал 202, камеру 190, канал 198, камеру 186, канал 142 и впускное отверстие 146. Давление в камере 82, создаваемое насосом 110, может быть достаточным для преодоления отклоняющего усилия пружины 214, поэтому клапанный элемент 210 перемещается в открытое положение, при котором канал 202 открыт. Соответственно, газы 134 также выходят из камеры 82 через канал 162 и выпускное отверстие 170.

Насос 110 выполнен с возможностью автоматического отключения при прекращении поступления газов 134 и пара из камеры 82 в заливной канал 98. В условиях штатной эксплуатации, после того как количество жидкого раскислителя 74, находящегося в камере 82, достигает уровня L, т.е. уровня впускного отверстия 146, жидкий раскислитель 74 перекрывает поступление потока газов 134 в вентиляционную систему 130 через впускное отверстие 146. Давление внутри камеры 82 увеличивается, вытесняя жидкий раскислитель 74 через впускное отверстие 146 в первую камеру 186. Поплавковый клапан 206 обладает плавучестью в жидком раскислителе 74 и поднимается, герметично укупоривая первую камеру 186 от второй камеры 190 за счет перекрытия канала 198, как это показано на фиг.6. Поскольку поплавковый клапан 206 перекрывает канал 198, сброс газов 134 через сливную трубу 158 и поступление рециркуляционного потока газов 134 в канал 98 через рециркуляционную трубу прекращается, вызывая автоматическое отключение насоса 110 и позволяя клапану 210 сброса давления закрываться, как это показано на фиг.7.

В случае сбоя функции автоматического отключения насоса 110 и продолжения работы насоса 110, давление, создаваемое насосом 110, может вытеснять жидкий раскислитель 74 из канала 98 в клапанный узел 166 через канал 154 рециркуляционной трубы 150. Как показано на фиг.6, поплавковый элемент 206 закрывает канал 198, препятствуя тем самым прохождению потока жидкого раскислителя 74 через канал 154 в камеру 82. Клапанный элемент 210 сообщается по текучей среде с заливным каналом 98 через канал 202, камеру 190 и канал 154. Соответственно, давление текучей среды, создаваемое неисправным насосом 110, воздействует на клапанный элемент 210, преодолевая отклоняющее усилие пружины 214 и удерживая клапанный элемент 210 в открытом положении, тем самым позволяя удалять избыточное количество жидкого раскислителя, поступающего из заправочного пистолета 106, через выпускное отверстие 170 сливной трубы 158. Таким образом, клапан 178 сброса давления предотвращает сообщение по текучей среде между первым и четвертым каналами 98, 162, когда давление в первом канале 98 становится ниже заданного значения и обеспечивает сообщение по текучей среде между первым и четвертым каналами 98, 162, когда давление в первом канале 98 превышает заданное значение.

Клапанный узел 166 функционирует аналогичным образом при заполнении бака 78 из бака с гравитационной подачей или при использовании насоса без функции автоматического отключения. На фиг.7 показан клапанный узел 166, при этом поплавковый элемент 206 находится в закрытом положении (за счет наличия жидкого раскислителя в камере 186), клапанный элемент 210 также находится в закрытом положении.

Вновь возвращаясь к фиг.2 и 3, в рассмотренном варианте заправки создание механического уплотнения 114 предотвращает выход паров раскислителя и жидкости через отверстие 102, находящееся рядом с заправщиком. Вентиляционная система 130 выполнена с возможностью подачи потока пара в канал 98 у заливной горловины 217 для предотвращения автоматического отстрела заправочного пистолета 106 до достижения требуемого уровня. Вентиляционная система 130 также направляет избыток пара и жидкого раскислителя в сторону от заправщика, через выпускное отверстие 170.

В показанном варианте выполнения бак 78 также может заполняться из контейнера (не показан), который герметично зацепляется с заливной горловиной 217. По типовому варианту осуществления у заливной горловины 217 имеется резьба, на которую навинчивается контейнер для герметичного зацепления, например, при помощи переходника заливной горловины, рекомендованного Советом США по исследованиям в области автомобилестроения (US CAR), или переходника, рекомендованного стандартом ISO 22241-5. Поток из контейнера прекращается после того как подпиточные газы больше не могут проникать в контейнер, т.е. когда уровень жидкости в камере 82 достигает уровня L. Клапанный узел 166 имеет компоновку, показанную на фиг.4, поскольку контейнер не создает достаточного давления текучей среды для открытия клапана 178.

Бак 70 в сборе также содержит вентиляционный канал 220 для сброса давления/создания разряжения. Вентиляционный канал 220 установлен в баке 78 и сообщается с баком 78, образуя канал 221, идущий из камеры 82 наружу бака 78. В вентиляционном клапане 220 имеется мембрана 222, которая полностью перекрывает канал 221. Мембрана 222 изготовлена из материала, который пропускает через мембрану пар, но не пропускает через нее жидкость. Поскольку мембрана взаимодействует с жидкостью, жидкость может замедлять расход пара, проходящего через мембрану 222. Поэтому желательно использовать дефлектор (не показан), не позволяющий жидкому раскислителю расплескиваться на мембрану 222. Вентиляционный канал 220 позволяет пару выходить из камеры 82, например, когда температура внутри бака увеличивается при соответствующем увеличении давления. Аналогичным образом, воздух может заходить в камеру 82 через вентиляционный канал 220, по мере того как температура понижается или жидкий раскислитель удаляется из бака и впрыскивается в выхлопную систему. Объем заявленного изобретения допускает и другие компоновки вентиляционного канала для сброса давления/создания разряжения.

На фиг.8, где одинаковыми ссылочными позициями обозначены компоненты, аналогичные компонентам по фиг.1-7, схематично показан альтернативный бак 70А в сборе, используемый в двигателе (обозначенном позицией 14 на фиг.1). Бак 70А в сборе, по существу, идентичен баку 70 в сборе по фиг.2 и 3, за исключением вентиляционной системы 130А. В вентиляционной системе 130А погружная труба 138А образует канал 142А. Трубка 224 образует канал 228. Погружная труба 138А функционально связана с трубкой 224 таким образом, чтобы канал 228 сообщался по текучей среде с каналом 142А. Таким образом, канал 228 сообщается по текучей среде с камерой 82 бака через канал 142А и впускное отверстие 146А.

Клапан 178А сброса избыточного давления сообщается по текучей среде с камерой 82 через канал 228, канал 142А и впускное отверстие 146А. Клапан 178А остается закрытым до тех пор, пока давление в канале 228 не превысит заданное значение. Канал 228 также сообщается по текучей среде с линейным поплавковым клапаном 174А, который, в свою очередь, сообщается по текучей среде с заливным каналом 154 трубки 150. Поплавковый клапан 174А позволяет потоку газов проходить из канала 228 в канал 154, но не пропускает поток жидкого раскислителя из канала 228 в канал 154.

Вентиляционная система 130А, также как и вентиляционная система 130 на фиг.2 и 3, позволяет газам из камеры 82 бака заходить в канал 98, направляя при этом излишки пара или раскислителя на выпускное отверстие 170. В частности, если давление в камере 82 превышает заданное значение, например, из-за неисправности насоса, который перестает отключаться, происходит открытие клапана 178А, позволяя тем самым потоку текучей среды выходить из камеры 82 бака через выпускное отверстие 70.

На фиг.9, где одинаковыми ссылочными позициями обозначены компоненты, аналогичные компонентам по фиг.1-8, схематично показан другой альтернативный бак 70В в сборе, используемый в двигателе (обозначенным позицией 14 на фиг.1). Бак 70В в сборе содержит бак 78А. В верхней стенке бака 78А образован кольцевой проем 300. Заранее собранный модуль 304 может устанавливаться в кольцевом проеме 300 бака 78А, как это показано. Модуль 304 содержит круглый дисковый элемент 308, иногда именуемый специалистами в данной области техники «фланцем». Дисковый элемент 308 устанавливается на бак 78А таким образом, чтобы элемент 308 перекрывал проем 300. Согласно одному из вариантов выполнения фланец 308 герметично соединен с баком 78А при помощи уплотнительного кольца (не показано) и помогает удерживать на месте стопорное кольцо (не показано). Согласно этому же варианту выполнения стенка бака 78А примерно в два раза толще фланца 308, на ней предусмотрен выступ (не показан), который спускается вниз и становится в диаметре меньшим, чем фланец 308 таким образом, чтобы на него опиралось уплотнительное кольцо и фланец 308. Модуль 304 содержит, по меньшей мере, часть вентиляционной системы 130, установленной относительно него. В варианте выполнения, показанном на фиг.9, погружная труба 138В является частью модуля 304 и установлена на элементе 308 таким образом, чтобы когда модуль функционально связан с баком 78А, погружная труба 138В заходила в камеру 82. Погружная труба 138В функционально связана с соединителем 312, который заходит в проем 316 в элементе 308 и который обеспечивает сообщение по текучей среде между клапанным узлом (обозначенным позицией 166 на фиг.2-7), а также каналом 142В и впускным отверстием 146 погружной трубы 138В.

Модуль 304 также содержит различные электронные компоненты 320, установленные на элементе 308 таким образом, что компоненты 320 находятся внутри камеры 82. В показанном варианте выполнения компоненты 320 содержат датчик 324 уровня наполнения, выполненный с возможностью отслеживания уровня жидкого раскислителя в камере 82, нагреватель 382 и насос 332. Насос 332 выполнен с возможностью подачи жидкого раскислителя 74 из камеры 82 в канал 90 для впрыскивания в выхлопную систему (обозначенную позицией 38 на фиг.1). Модуль 304 содержит канал 336. Трубка 86, образующая канал 90, может быть установлена в канале 336 при окончательной сборке бака, как это показано. Канал 336 вставляется в элемент 308 и обеспечивает сообщение по текучей среде между насосом 332 и каналом 90.

Электрический разъем 340 устанавливается на элементе 308. Электрический разъем 340 содержит множество электрических контактов или клемм 344, которые электрически соединены с насосом 332, нагревателем 328 и датчиком 324 для подачи на них электропитания и приема от них сигналов.

На фиг.10, где одинаковыми ссылочными позициями обозначены компоненты, аналогичные компонентам по фиг.1-9, показан заранее собранный модуль 304А, содержащий дисковый элемент 308А, который образует отверстия 316 и 348. Соединитель 312А проходит сквозь отверстие 316 и соединен с погружной трубой 138В, обеспечивая сообщение по текучей среде между каналом 142 В и клапанным узлом, обозначенным позицией 166 на фиг.2-7. Модуль 304А также содержит наполнительную трубку 94А, проходящую через отверстие 348. Наполнительная трубка 94А образует канал 98А, через который камера бака может заполняться жидким раскислителем. Наполнительная трубка 94А, по существу, аналогична наполнительной трубке 94 по фиг.2-3 и содержит запорный клапан 118А с заслонкой 122А, которая пропускает поток текучей среды из канала 98А в камеру бака, но ограничивает поток текучей среды из камеры в канал 98А. Дисковый элемент 308А может устанавливаться на баке (обозначенным позицией 78А на фиг.9) таким образом, чтобы дисковый элемент 308А перекрывал проем 300, а впускное отверстие 146 и запорный клапан 118А находились внутри камеры 82.

На фиг.11, где одинаковыми ссылочными позициями обозначены компоненты, аналогичные компонентам по фиг.1-10, заранее собранный модуль 304В содержит дисковый элемент 308В, наполнительную трубку 94В, погружную трубу 138C и клапанный узел 166. Клапанный узел 166 установлен на дисковом элементе 308В, таким образом, чтобы он сообщался по текучей среде с каналом 142С погружной трубы 138С через соединитель 352. Камера 190 клапанного узла 166 сообщается по текучей среде с каналом 98В трубки 94В через трубку 360. Камера 186 сообщается по текучей среде с каналом 142С погружной трубы. Камера 194 сообщается по текучей среде с каналом 162 сливной трубы 158. Наполнительная трубка 94В, по существу, аналогична наполнительной трубке 94 по фиг.2 и 3 и содержит запорный клапан 118А с заслонкой 122А, которая пропускает поток текучей среды из канала 98В в камеру бака, но ограничивает поток текучей среды из камеры в канал 98В. Дисковый элемент 308В может устанавливаться на баке (обозначенном позицией 78А на фиг.9) таким образом, чтобы дисковый элемент 308В перекрывал проем 300, а впускное отверстие 146 и запорный клапан 118А находились внутри камеры 82.

Заранее собранные модули по фиг.9-11 позволяют упростить окончательную сборку бака, сокращая количество деталей, уменьшая количество отверстий в баке и т.п. В других модулях (не показаны) могут использоваться различные комбинации из компонентов модулей 304, 304А, 304В. Например, согласно одному из вариантов выполнения (не показан) модуль может содержать электронные компоненты 320, наполнительную трубку 94В, клапанный узел 166, а также погружную трубу 138А, установленную на фланце, который может вставляться внутрь отверстия 300.

Хотя выше были подробно рассмотрены наиболее предпочтительные способы осуществления изобретения, специалисты в данной области техники, на которых рассчитано настоящее изобретение, могут предложить различные альтернативные конструкции и варианты практического выполнения изобретения, не выходящие за объем прилагаемой формулы изобретения.