專(zhuān)利名稱(chēng)：一種柴油機(jī)scr尿素噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)排放凈化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于降低柴油機(jī)NOx排放的選擇性催化還原系統(tǒng)(Selective Catalyst Reduction)的尿素定量噴射裝置。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)自問(wèn)世以來(lái)，憑借其良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和耐久性等特點(diǎn)，在各種動(dòng)力裝置、船舶和車(chē)輛上得到了廣泛的應(yīng)用。針對(duì)柴油機(jī)的顆粒物(PM)和氮氧化物(NOx)兩種主要污染物，人們采用各種方法進(jìn)行凈化。其中SCR技術(shù)是目前降低柴油機(jī)NOx排放的一種非常行之有效的方法。柴油機(jī)SCR后處理技術(shù)是利用尿素水溶液作為還原劑噴射到柴油機(jī)排氣中，在廢氣溫度和氣流的作用下，尿素經(jīng)熱解和水解反應(yīng)釋放出氨(NH3),并在一定溫度和催化劑作用下，將NOx還原為氮?dú)?N2)和水(H2O),以達(dá)到降低NOx排放的目的。目前采用的SCR噴射尿素溶液系統(tǒng)，尿素電磁噴嘴往往直接安裝在排氣管上，由于電磁噴嘴屬于電子部件，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度過(guò)高會(huì)造成尿素電磁噴嘴的損壞，必須對(duì)尿素電磁噴嘴進(jìn)行冷卻。己經(jīng)公開(kāi)的技術(shù)采用尿素溶液來(lái)冷卻尿素電磁噴嘴，尿素溶液與電磁噴嘴及排氣管換熱后，溫度必然升高，導(dǎo)致尿素密度變化，影響噴射計(jì)量的精度和準(zhǔn)確性， 要避免這種影響就需要對(duì)尿素溶液進(jìn)行冷卻或根據(jù)尿素密度變化改變噴射計(jì)量。此外尿素電磁噴嘴往往直接安裝在排氣管，而柴油機(jī)排氣壓力波動(dòng)較大，尿素噴射系統(tǒng)中缺少穩(wěn)定尿素電磁噴嘴前管道內(nèi)壓力波的有效措施，導(dǎo)致尿素的噴射量波動(dòng)大， 準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置的技術(shù)方案。該噴射裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噴射效果好、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性高。所述的一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，其特征在于包括混合腔，混合腔上設(shè)置氣源進(jìn)口、尿素進(jìn)口和出液管，所述的氣源進(jìn)口上依次管路連接空氣穩(wěn)壓閥和空氣電磁閥，所述的尿素進(jìn)口上固定設(shè)置噴嘴，噴嘴上依次管路連接安全限壓閥、齒輪泵、尿素濾清器和尿素罐，所述的出液管尾端連接機(jī)械式霧化器，霧化器設(shè)置在外部柴油機(jī)的排氣管上。所述的一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，其特征在于所述的安全限壓閥一端管路回路連接尿素罐。所述的一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，其特征在于所述的安全限壓閥為機(jī)械式限壓閥。所述的一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，其特征在于所述的安全限壓閥與噴嘴之間的管路上設(shè)置壓力傳感器。所述的一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，其特征在于所述的齒輪泵為24V直流電源的無(wú)刷電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的磁力齒輪泵。與現(xiàn)有技術(shù)相比1)本發(fā)明齒輪泵采用稀土永磁材料的磁力偶合器傳遞動(dòng)力，即選用無(wú)機(jī)械接觸地傳遞扭矩的磁力齒輪泵。其流量直接與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)，體積小，重量輕， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造維護(hù)方便。磁力齒輪泵完全無(wú)泄漏，可靠性好，并且可以正反轉(zhuǎn)，對(duì)SCR尿素噴射系統(tǒng)的“反抽”非常有利。該磁力齒輪泵可以采用24V直流電源的無(wú)刷電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制簡(jiǎn)易精度高。2)安全限壓閥采用機(jī)械式限壓閥，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單控制容易。安全限壓閥將多余的尿素水溶液進(jìn)行回流以保證流出的尿素水溶液壓力始終穩(wěn)定在設(shè)定好的噴嘴噴射所需的壓力。3)電磁噴嘴不直接安裝在柴油機(jī)排氣管上，而是裝在混合腔內(nèi)，這樣電磁噴嘴不會(huì)直接接觸高溫排氣，無(wú)需對(duì)電磁噴嘴進(jìn)行冷卻，可靠性相對(duì)提高。4)機(jī)械式霧化器是適用于空氣輔助方式的高效霧化裝置。該霧化器由耐尿素腐蝕的耐熱不銹鋼制得，沒(méi)有任何電子部件無(wú)需冷卻，耐高溫可靠性高。5)采用“雙噴嘴”方式，即電磁噴嘴+機(jī)械式霧化器的方式實(shí)現(xiàn)尿素水溶液的精確噴射和高效霧化。上述的一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理。通過(guò)電磁噴嘴實(shí)現(xiàn)尿素水溶液的定量噴射，同時(shí)采用空氣輔助的方式，將耐尿素腐蝕耐高溫的機(jī)械式霧化器直接安裝在高溫的排氣管上，提升系統(tǒng)的可靠性。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-尿素罐、2-尿素濾清器、3-齒輪泵、4-安全限壓閥、5-壓力傳感器、6_噴嘴、7-混合腔、8-排氣管、9-空氣電磁閥、10-空氣穩(wěn)壓閥、11-出液管、12-霧化器。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。如圖所示，一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置包括混合腔7，混合腔7上配合設(shè)置氣源進(jìn)口、尿素進(jìn)口和出液管11?；旌锨?的氣源進(jìn)口上依次管路連接空氣穩(wěn)壓閥10和空氣電磁閥9?；旌锨?的尿素進(jìn)口上固定設(shè)置了噴嘴6，噴嘴6置于混合腔7的內(nèi)腔中。噴嘴6 上管路連接安全限壓閥4，安全限壓閥4為機(jī)械式限壓閥，安全限壓閥4的一端同時(shí)管路回路連接尿素罐1 ；安全限壓閥4管路連接齒輪泵3，齒輪泵3為24V直流電源的無(wú)刷電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的磁力齒輪泵；齒輪泵3管路連接尿素濾清器2，尿素濾清器2管路連接尿素罐1。并且在安全限壓閥4與噴嘴6之間的管路上設(shè)置了壓力傳感器5?；旌锨?依次連接出液管11和霧化器12，霧化器12安裝在外部柴油機(jī)的排氣管 8上，將混合腔7中氣源和尿素混合液噴入排氣管8中。為降低成本縮短各部件之間的管路連接，本發(fā)明將尿素濾清器2、齒輪泵3、安全限壓閥4、壓力傳感器5、噴嘴6、混合腔7、空氣電磁閥4、空氣穩(wěn)壓閥10集成到一個(gè)小盒內(nèi)。工作時(shí)，齒輪泵3將尿素罐1內(nèi)的尿素水溶液經(jīng)尿素濾清器2泵入安全限壓閥4 處，并在齒輪泵3至安全限壓閥4之間的管路內(nèi)建立超出尿素水溶液噴射的壓力。尿素水溶液在安全限壓閥4處進(jìn)行分流，一部分經(jīng)回液管流回尿素罐1內(nèi)，另一部分則流向尿素噴嘴6。安全限壓閥4同時(shí)起到限壓和穩(wěn)壓的作用，保證流向尿素噴嘴6的尿素水溶液壓力穩(wěn)定在所需的噴射壓力，同時(shí)壓力傳感器5對(duì)該壓力進(jìn)行檢測(cè)。設(shè)置在混合腔7中的噴嘴6 在控制器的控制策略下進(jìn)行恒壓定量噴射。柴油車(chē)提供的氣源經(jīng)空氣電磁閥9和空氣穩(wěn)壓閥10后形成穩(wěn)壓氣源，之后在混合腔7內(nèi)與噴嘴6噴入的定量尿素水溶液進(jìn)行充分混合， 二者的混合液經(jīng)機(jī)械式霧化器12噴入排氣管8中。
權(quán)利要求
1.一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，其特征在于包括混合腔(7)，混合腔(7)上設(shè)置氣源進(jìn)口、尿素進(jìn)口和出液管(11)，所述的氣源進(jìn)口上依次管路連接空氣穩(wěn)壓閥(10)和空氣電磁閥(9)，所述的尿素進(jìn)口上固定設(shè)置噴嘴(6)，噴嘴(6)上依次管路連接安全限壓閥(4)、 齒輪泵(3)、尿素濾清器(2)和尿素罐(1)，所述的出液管(11)尾端連接機(jī)械式霧化器(12)， 霧化器(12)設(shè)置在外部柴油機(jī)的排氣管(8)上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，其特征在于所述的安全限壓閥 (4 ) 一端管路回路連接尿素罐(1)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，其特征在于所述的安全限壓閥 (4)為機(jī)械式限壓閥。
4.如權(quán)利要求1所述的一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，其特征在于所述的安全限壓閥 (4)與噴嘴(6)之間的管路上設(shè)置壓力傳感器(5)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，其特征在于所述的齒輪泵(3) 為24V直流電源的無(wú)刷電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的磁力齒輪泵。
全文摘要
一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)排放凈化處理技術(shù)領(lǐng)域。其包括混合腔，混合腔上設(shè)置氣源進(jìn)口、尿素進(jìn)口和出液管，所述的氣源進(jìn)口上依次管路連接空氣穩(wěn)壓閥和空氣電磁閥，所述的尿素進(jìn)口上固定設(shè)置噴嘴，噴嘴上依次管路連接安全限壓閥、齒輪泵、尿素濾清器和尿素罐，所述的出液管尾端連接機(jī)械式霧化器，霧化器設(shè)置在外部柴油機(jī)的排氣管上。上述的一種柴油機(jī)SCR尿素噴射裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理。通過(guò)電磁噴嘴實(shí)現(xiàn)尿素水溶液的定量噴射，同時(shí)采用空氣輔助的方式，將耐尿素腐蝕耐高溫的機(jī)械式霧化器直接安裝在高溫的排氣管上，提升系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)F01N3/24GK102297005SQ201110269240
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者陳法獻(xiàn) 申請(qǐng)人:浙江邦得利汽車(chē)環(huán)保技術(shù)有限公司