[发明专利]用于液压系统的压力平衡装置

说明书

背景技术

在内燃机、特别是压燃式内燃机中，根据在未来数年即将施行的排放法规，除其他外，必须将尾气中氮氧化物的比例减小。用于在废气后处理系统中的氮氧化物减少的一种已建立方法是基于选择性催化还原（SCR）的。在SCR方法中，氮氧化物借助于功能辅助剂、特别是借助于用于减少有害物质的介质而被还原成氮气和水。作为用于减少有害物质的介质，经常使用一种含水的尿素水溶液，该尿素水溶液被从配量供给系统引入排气道。在此，用于减少有害物质的介质被以通常方式从一个储存容器经过供给系统输送到达一个配量供给模块，所述用于减少有害物质的介质通过所述配量供给模块被喷射到例如排气管中。

在现有技术中公开了用于将用于减少有害物质的介质送入排气中的各种设备。如例如专利公开文献DE102008009650A1所描述的一种配量供给装置，其包括用于配量供给用于减少有害物质的介质的配量供给模块，以及用于供应用于减少有害物质的介质到所述配量供给模块中的供给系统。供给系统包含一个或多个储存容器，例如用于容纳尿素水溶液的液罐，以及与配量供给模块连接的一个或多个供给管线。另外，设置了一个输送组件，以确保用于减少有害物质的介质从储存容器经过供给管线流到配量供给模块。

已知的是，液压系统中、特别是用于废气后处理的配量供给系统中的压力波动可以导致组件的更快的磨损和由此造成的组件损坏。在运行过程中，这种压力波动既可以内部地通过液压系统中的压力脉动、例如通过泵的输送流量的非均匀性或通过阀的控制来产生，也可以外部地产生，例如通过在液压缸或液压马达中的周期性负荷波动产生。另外，在与系统的关机状态相对应的静止状态中，可冻结的液体、诸如含水的尿素水溶液根据添加的防冻剂从大约-11℃开始冻结。在从液相到固相的过渡中，特别地出现了含水尿素水溶液大约10%的体积膨胀。这种膨胀行为在冻结过程中产生高压，所述高压可以损坏配量供给系统的加载了液体的组件。

因此，在已知的配量供给系统中的主要的挑战在于，保护各个组件，例如配量供给模块，免于因液压系统中的压力波动而造成损坏。为此使用了在配量供给系统的运行状态中阻尼压力脉动地作用和/或在静止状态下即停机状态下产生配量供给系统的可靠防冻的机构。一种改善的压力阻尼通常通过将阻尼器、例如多孔元件（如在DE102008013406A1中的）置入到供给管线中来实现。现有技术中已知的方案通过在静止状态下排空配量供给系统的待保护组件来实现可靠防冻。这种配量供给系统在停机后还要在一段有限的时间上在通过压缩空气排空或借助于泵抽吸（如例如DE102004054238A1中公开的）时需要压缩空气或电流形式的辅助能量，以便确保排空或吸空并且因此产生可靠防冻。在一些功能上，例如在紧急停机功能上，这种辅助能量不再被供给并且所述用于防冻的机构不能被运转，在这种紧急停机时能量供应中断。

专利公开文献DE102008009650A1描述了一种配量供给系统，其包括具有能量存储器的断开装置，所述能量存储器在配量供给系统的运行过程中至少部分地充能量。断开装置被设置，以便在配量供给系统和/或包括该配量供给系统的系统有故障时，特别是在配量供给系统的能量供应失效时，通过储存的能量至少部分防冻地排空配量供给模块和/或供给系统。在优选的实施形式中，这种能量存储器被构造成液压存储器。因此，在能量存储器中本身需要引入附加的大多填充空气的平衡体积，所述平衡体积可以补偿吸出液体在冷冻过程中的膨胀。这种填充空气的平衡体积必须被防扩散密封地封闭，以避免包含的空气到液体中的过渡。然而，在大多数公知的和耐久的弹性体材料中，特别是高液体压力和低温度时所包含的空气可以过渡到液体中，由此，这种平衡体积不再能实现冰压力平衡。

发明内容

鉴于所述现有技术，本发明所基于的目的在于，提供一种简化的压力平衡装置，该压力平衡装置自动地没有对辅助能量或附加的控制元件、例如阀控制机构、温度或压力传感器的需要且没有附加的平衡体积装置的必要性地减小在液压系统中的压力波动。

根据本发明，提出了一种用于具有供给装置——包含输送组件和供给管线，用于提供液体——的液压系统的至少一个被加载液体的组件的压力平衡装置，其中所述液压系统的所述至少一个被加载液体的组件与至少一个气体存储器相连接，所述气体存储器被借助液压系统压力来控制。