[发明专利]用于使柴油机排气流体污染明显的系统、方法和装置

说明书

本发明涉及用于使柴油机排气流体污染明显的系统、方法和装置，提供了用于使柴油机排气燃料(DEF)污染明显的系统、方法和装置。与柴油机排气流体系统一起使用的所述系统包括具有接收柴油机排气流体的开口的容器。反应设备位于开口附近并且在暴露于潜在存在于可通过开口倾倒入容器的流体中的一种或多种预定组分后反应。反应设备不与柴油机排气流体反应。

技术领域

本公开涉及与柴油发动机一起使用的选择性催化系统(SCR)，并且尤其涉及使柴油机排气燃料污染明显(evident)的系统、方法和机构。

背景技术

减少来自柴油发动机的有害排放物的努力可包括减少CO排放物、未燃烧的碳氢化合物、微粒排放物和NOx排放物。减少一类排放物的措施可使减少其他类排放物的努力更加具有挑战性。例如，运行具有稀燃烧空燃比的柴油发动机可增加碳烟燃烧并且降低排气中未燃烧燃料的水平。然而，稀混合物中的过量空气可倾向于增加生成的NOx的量。相反地，减少NOx的有效技术可允许更积极的碳烟燃烧。这种彼此相关还可增加NOx减排措施的重要性。

减少NOx的措施可包括选择性催化还原(SCR)。SCR系统可将常规剂量的柴油机排气流体(Diesel Exhaust Fluid)(DEF)注射或喷射到SCR催化剂上游的排气流中。DEF通常是在软化水中的32.5％的尿素溶液。DEF产品可已知作为DEF、AdBlue、尿素、ARLA或ARNOX从商业获得。一旦被注射或喷射到排气流中，尿素可分解成氨和二氧化碳。然后，在SCR催化剂内，NOx可通过氨(NH₃)化学还原成水(H₂O)和氮(N₂)并且通过排气释放。

DEF可存储在位于柴油动力车辆上的容器中。容器可位于发动机舱室中。发动机舱室通常还包括用于发动机和车辆操作的其他液体(例如烃类材料诸如燃料、油、其他润滑剂、添加剂等)的储存系统。由于它们相对邻近，所以交叉污染是可能的。出于许多原因，避免污染还原剂流体(即DEF)是重要的。例如，如果其受污染，则：可降低用DEF还原NOx的有效性；剩余DEF可比以其他方式消耗时更快地消耗；受污染的DEF可导致SCR系统故障并且可损坏发动机的排气管理设备；并且故障的SCR系统可导致发动机关闭或导致配备有该系统的车辆以非常慢的速度运行。此外，DEF储箱中存在污染可使设备制造商的保修失效。一旦烃类进入还原剂系统中，该系统就必须被替换或分拆、清洁和重建，其中用一些新的且通常昂贵的组件来替换被破坏的那些组件。

辅助的柴油机支持系统诸如燃料加注站、燃料加注车辆、零售商以及各种维护设施可包括还原剂储存系统和分配系统。这些系统也可容易受到污染。通常，这些储存系统和还原剂配量系统的其他部件由在烃类存在下可劣化的材料制成。

所有者和用户被警告不要将任何未被认定为已批准还原剂的产品放入DEF系统中。保修协议可包括以下警告或条款，即保修将不涵盖由于污染物引入的此类混用/滥用。确定谁对DEF的污染负责以及或许补救/维修的成本，以及避免可能或进一步的损坏将是有利的。还有利的是，提供污染的早期通知(这可避免损坏)，或提供广泛的补救努力。

存在用于测试还原剂流体中的烃类的方法。例如，美国专利公开20130115137 A1公开了一种感测材料，其用于经由可穿戴检测器的选择性和灵敏性地检测烃类建议的实施方式。作为另一个示例，贝灵汉和斯坦利(Bellingham and Stanley)公司以一种有效给出这种污染的证明的测试条的形式制造此类产品(http://www.bellinghamandstanley.com/ltd/adblue.html)。

本公开的发明人已经认识到这些方法的许多缺点。例如，20130115137 A1公开的可穿戴检测器与可能污染的位置相距太远。测试条的问题是，必须将该测试条放入箱中的流体中或者流体样品必须从箱中取出以便测试该流体。通常，还原剂储箱具有长填充管，特别是在车辆上的那些填充管。这使得此类测试困难或不可行，并且因此被怀疑的系统必须被移除及打开以便完成测试。该系统的移除和打开本身是困难和昂贵的。

发明内容