專利名稱：Scr系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車尾氣后處理中的SCR噴射系統(tǒng)，尤其涉及一種柴油車尾氣處理的SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的越來越高，國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的力度越來越大，就機(jī)動(dòng)車排放方面國(guó)家相關(guān)部門已出臺(tái)相關(guān)政策，尤其是“國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)”的推行，對(duì)機(jī)動(dòng)車排放控制更趨嚴(yán)格，需要在滿足“國(guó)III標(biāo)準(zhǔn)”基礎(chǔ)上再進(jìn)一步降低30% 50%的污染物才能達(dá)標(biāo)，目前，我國(guó)有些城市已經(jīng)開始執(zhí)行“國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)”的尾氣排放政策?，F(xiàn)已知，選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是機(jī)動(dòng)車尾氣后處理技術(shù)的主流路線，即將還原劑(行業(yè)內(nèi)稱為“添藍(lán)”)通過噴嘴定量噴射進(jìn)排氣管路，并通過SCR催化劑將廢氣中的主要有害氣體NOx轉(zhuǎn)化成氮?dú)夂退懦?，達(dá)到尾氣凈化的目的。然而，現(xiàn)有的SCR機(jī)動(dòng)車尾氣后處理技術(shù)的控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，基本上都是需要靠動(dòng)力源(如膜片泵或電磁泵)提供還原劑的輸送動(dòng)力，在控制單元和計(jì)量閥的控制下，將尿素箱內(nèi)的還原劑通過霧化噴嘴控制噴射至排氣管中，以對(duì)排氣管中尾氣進(jìn)行催化還原處理，而這種控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，且因?yàn)榱悴考^多，產(chǎn)生的故障隱患也較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其不需要?jiǎng)恿υ刺峁┻€原劑的輸送動(dòng)力，而是利用還原劑和壓縮空氣通過噴嘴時(shí)所產(chǎn)生的壓力差進(jìn)行還原劑的輸送，且控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案:一種SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，包括儲(chǔ)液箱，氣流管路，液流管路，控制氣流管路和液流管路的控制單元，噴嘴，以及排氣管；所述氣流管路與一氣源相連通，所述液流管路與所述儲(chǔ)液箱相連通；所述噴嘴與所述氣流管路和液流管路相連通，在氣流管路內(nèi)的壓縮氣體經(jīng)過噴嘴時(shí)會(huì)在液流管路內(nèi)形成負(fù)壓；液流管路在負(fù)壓作用下將還原劑輸送至噴嘴中，并與壓縮氣體進(jìn)行混合后噴射至排氣管內(nèi)。更進(jìn)一步地，所述噴嘴為真空發(fā)生器噴嘴，包括氣道管，液道管以及與氣道管和液道管相連通的氣液混合管；所述氣道管與所述氣流管路相接通，所述液道管與所述液流管路相接通，所述氣液混合管用于將混合后的還原劑噴射至所述排氣管內(nèi)。所述真空發(fā)生器噴嘴的氣道管與氣液混合管相接的一端處形成有節(jié)流孔，節(jié)流孔外圍的氣道管與氣液混合管之間形成有環(huán)形間隙，所述環(huán)形間隙連通所述液道管和氣液混合管。所述氣流管路和液流管路上分別設(shè)置有第一電磁閥和第二電磁閥，所述氣流管路通過第一電磁閥與所述氣源相連通，所述液流管路通過第二電磁閥與所述儲(chǔ)液箱相連通。所述的SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置還包括連通所述氣源和液流管路的吹掃管路。 所述吹掃管路上設(shè)有第三電磁閥。所述第一電磁閥是五位三通閥，所述氣流管路和吹掃管路分別連接于該五位三通閥的不同閥位上。所述氣源為壓縮空氣氣源。所述液流管路中包括監(jiān)測(cè)液流管路內(nèi)還原劑壓力的壓力傳感器。所述控制單元控制所述第一電磁閥和第二電磁閥的導(dǎo)通和斷開，進(jìn)而控制液流管路中還原劑和氣流管路中壓縮氣體的傳送。所述液流管路上還原劑的噴射量可通過調(diào)整所述第二電磁閥的占空比來控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所揭示的SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其利用還原劑和壓縮空氣通過真空發(fā)生器噴嘴時(shí)產(chǎn)生的壓力差作為還原劑輸送的動(dòng)力，簡(jiǎn)化了還原劑噴射控制裝置的結(jié)構(gòu)，降低了控制裝置的成本，且在噴射結(jié)束后，對(duì)管路中的殘留的還原劑進(jìn)行吹掃，避免了殘留的還原劑結(jié)晶堵塞噴射管路的現(xiàn)象，提高了控制裝置的可靠性。


圖1是本發(fā)明SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置實(shí)施例一的原理圖。圖2是本發(fā)明中真空發(fā)生器噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明控制裝置實(shí)施例二的原理圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的原理圖，如圖1所示，本發(fā)明揭示的SCR系統(tǒng)中的噴射控制裝置包括儲(chǔ)液箱1，氣流管路4和液流管路5，控制氣流管4和液流管路5進(jìn)行壓縮空氣和還原劑輸送和噴射的控制單元(P⑶)6，真空發(fā)生器噴嘴2及排氣管3，本發(fā)明SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置通過將儲(chǔ)液箱I中的還原劑進(jìn)行輸送、霧化和噴射處理，并通過真空發(fā)生器噴嘴2噴射于排氣管3中，達(dá)到機(jī)動(dòng)車尾氣凈化處理的效果。所述氣流管路4主要用于壓縮空氣的輸送，其與一壓縮空氣氣源41相接通，該氣源41為氣流管路4提供氣源壓力，所述氣流管路4上設(shè)置有第一電磁閥42，所述第一電磁閥42電連接控制單元6，在控制單元6的信號(hào)控制下，第一電磁閥42用于控制氣流管路4中氣流的壓力大小和氣流的通斷。所述液流管路5 —端連通儲(chǔ)液箱1，另一端連通真空發(fā)生器噴嘴2，所述液流管路上設(shè)置有濾清器51和第二電磁閥52，儲(chǔ)液箱I用于存儲(chǔ)還原劑，所述液流管路5主要用于還原劑的輸送，所述濾清器51用于對(duì)抽吸到液流管路中的還原劑過濾清潔。所述第二電磁閥52電連接所述控制單元6，用于在控制單元6的控制下，控制液流管路5的通斷，且在不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下，控制單元6還會(huì)根據(jù)尾氣中原始NOx排放量調(diào)整第二電磁閥52的占空比，從而改變吸入的還原劑的噴射量，滿足不同噴射量需求，所述第二電磁閥52可以通過調(diào)整其占空比來控制所述液流管路5上還原劑的噴射量。如圖2所示，所述真空發(fā)生器噴嘴2采用文丘里管設(shè)計(jì)原理，在氣流以一定的速度流過真空發(fā)生器噴嘴2時(shí)可以起到增速降壓的作用，即在氣流管路4內(nèi)的壓縮氣體經(jīng)過真空發(fā)生器噴嘴2時(shí)會(huì)在液流管路內(nèi)形成負(fù)壓，液流管路5在負(fù)壓作用下將還原劑輸送至真空發(fā)生器噴嘴2中，并與壓縮氣體進(jìn)行混合后噴射至排氣管3內(nèi)。同時(shí)，所述真空發(fā)生器噴嘴2還用于對(duì)液流管路5輸送過來的還原劑和氣流管路4吹送的壓縮空氣進(jìn)行混合、霧化和噴射。具體地說，所述真空發(fā)生器噴嘴2包括液道管21、氣道管22和氣液混合管23，所述液道管21與氣液混合管23相接的末端形成有節(jié)流孔25，所述液道管21連通液流管路5，所述氣道管22連通氣流管路4。所述氣道管22延伸入所述氣液混合管23內(nèi)，所述氣道管22末端的節(jié)流孔25的外圍與所述氣液混合管23之間形成環(huán)形間隙24，所述環(huán)形間隙24與所述液道管21連通，用于將液道管21內(nèi)的還原劑輸送至氣液混合管23中。工作時(shí)，當(dāng)壓縮空氣以一定速度流過氣道管22末端的節(jié)流孔25時(shí)，所述氣道管22下游的氣液混合管23內(nèi)的氣壓急速下降，起到增速降壓的作用，在壓差的作用下，還原劑從儲(chǔ)液箱I內(nèi)被抽吸入液道管21，流經(jīng)環(huán)形間隙24，進(jìn)入氣液混合管23內(nèi)，所述還原劑和壓縮空氣在氣液混合管23內(nèi)充分混合、霧化處理后，并被排入排氣管3內(nèi)，對(duì)排氣管3內(nèi)的尾氣進(jìn)行凈化處理。較佳地，所述液流管路5中設(shè)置有壓力傳感器53，所述壓力傳感器53信號(hào)連接控制單元6，所述壓力傳感器53用于監(jiān)測(cè)液流管路5內(nèi)還原劑的壓力，起到故障診斷的作用。更佳地，本發(fā)明SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置還包括吹掃管路7，所述吹掃管路7連通壓縮空氣氣源41和所述液流管路5，具體說，所述吹掃管路7 —端連通所述液流管路5上第二電磁閥52的下游，另一端連通在所述氣流管路上第一電磁閥42的上游，所述吹掃管路7可以將殘留在噴射系統(tǒng)管路中的還原劑吹掃干凈，且所述吹掃管路7上設(shè)置有第三電磁閥71，所述吹掃管路主要用于對(duì)液流管路5內(nèi)殘留的還原劑進(jìn)行吹掃，防止殘余結(jié)晶。噴射時(shí)，當(dāng)控制單元6接受到發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火信號(hào)時(shí)，控制單元6控制第一電磁閥42和第二電磁閥52分別連通氣流管路4和液流管路5，并斷開第三電磁閥71，當(dāng)高速氣流流經(jīng)真空發(fā)生器噴嘴2時(shí)，氣液混合管23內(nèi)的壓力降低，在高速氣流不斷吹送的過程中，當(dāng)控制單元6監(jiān)測(cè)到壓力傳感器53為負(fù)壓時(shí)，還原劑開始被抽吸進(jìn)入真空發(fā)生器噴嘴2，并和真空發(fā)生器噴嘴2內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)行混合、霧化，最后通過真空發(fā)生器噴嘴2噴射入排氣管3內(nèi)。當(dāng)噴射結(jié)束后，吹掃管路7開始對(duì)管路內(nèi)的還原劑進(jìn)行吹掃動(dòng)作，控制單元6接收到停止噴射命令，此時(shí)第一電磁閥42和第二電磁閥52仍保持開啟狀態(tài)，同時(shí)開啟第三電磁閥71，在氣源繼續(xù)提供壓縮空氣的情況下，氣流經(jīng)過吹掃管路7后繼續(xù)對(duì)殘存在液流管路5內(nèi)的還原劑進(jìn)行吹掃，將液流管路上游管路內(nèi)的還原劑吹入儲(chǔ)液箱I內(nèi)，另一部分液流管路5內(nèi)的殘余還原劑經(jīng)過液道管21、環(huán)形間隙24和氣液混合管23被吹入排氣管3內(nèi)，防止殘留的還原劑結(jié)晶堵塞噴射管路；在吹掃結(jié)束后，為了防止儲(chǔ)液箱內(nèi)的還原劑受負(fù)壓返流，可以先關(guān)閉液流管路上的第二電磁閥52，然后依次關(guān)閉氣流管路上的第一電磁閥42和吹掃管路上的第三電磁閥71，對(duì)管路進(jìn)行徹底吹掃。圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例，本實(shí)施例與第一實(shí)施例區(qū)別在于，在吹掃管路7上無須使用第三電磁閥，氣流管路4上的第二電磁閥設(shè)置為五位三通閥8，所述吹掃管路7 —端連通所述液流管路5，另一端連通所述五位三通閥8，所述五位三通閥8信號(hào)連接所述控制單元6，所述五位三通閥8通過換向選擇連通所述吹掃管路7和所述氣流管路4，在正常噴射時(shí)，斷開吹掃管路7，連通氣流管路4，在噴射結(jié)束后，再連通吹掃管路7，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，基本實(shí)現(xiàn)噴射和吹掃功能。本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請(qǐng)權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其特征在于:包括儲(chǔ)液箱，氣流管路，液流管路，控制氣流管路和液流管路的控制單元，以及噴嘴；所述氣流管路與一氣源相連通，所述液流管路與所述儲(chǔ)液箱相連通；所述噴嘴與所述氣流管路和液流管路相連通，在氣流管路內(nèi)的壓縮氣體經(jīng)過噴嘴時(shí)會(huì)在液流管路內(nèi)形成負(fù)壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其特征在于:所述噴嘴為真空發(fā)生器噴嘴，包括氣道管，液道管以及與氣道管和液道管相連通的氣液混合管；所述氣道管與所述氣流管路相接通，所述液道管與所述液流管路相接通，所述氣液混合管用于將混合后的還原劑噴射至所述排氣管內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其特征在于:所述真空發(fā)生器噴嘴的氣道管與氣液混合管相接的一端處形成有節(jié)流孔，節(jié)流孔外圍的氣道管與氣液混合管之間形成有環(huán)形間隙，所述環(huán)形間隙連通所述液道管和氣液混合管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其特征在于:所述氣流管路和液流管路上分別設(shè)置有第一電磁閥和第二電磁閥，所述氣流管路通過第一電磁閥與所述氣源相連通，所述液流管路通過第二電磁閥與所述儲(chǔ)液箱相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其特征在于:還包括連通所述氣源和液流管路的吹掃管路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其特征在于:所述吹掃管路上設(shè)有第三電磁閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其特征在于:所述第一電磁閥是五位三通閥，所述氣流管路和吹掃管路分別連接于該五位三通閥的不同閥位上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其特征在于:所述液流管路中包括監(jiān)測(cè)液流管路內(nèi)還原劑壓力的壓力傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其特征在于:所述控制單元控制所述第一電磁閥和第二電磁閥的導(dǎo)通和斷開，進(jìn)而控制液流管路中還原劑和氣流管路中壓縮氣體的傳送。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其特征在于:所述液流管路上還原劑的噴射量可通過調(diào)整所述第二電磁閥的占空比來控制。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種SCR系統(tǒng)中的還原劑噴射控制裝置，其包括儲(chǔ)液箱，氣流管路，液流管路，控制氣流管路和液流管路上壓縮空氣和還原劑輸送的控制單元，噴嘴，以及排氣管；所述氣流管路與一氣源相連通，所述液流管路與所述儲(chǔ)液箱相連通；所述噴嘴為真空發(fā)生器噴嘴，其與所述氣流管路和液流管路相連通，在氣流管路內(nèi)的壓縮氣體經(jīng)過噴嘴時(shí)會(huì)在液流管路內(nèi)形成負(fù)壓；所述還原劑噴射控制裝置利用還原劑和壓縮空氣通過真空發(fā)生器噴嘴時(shí)產(chǎn)生的壓力差作為還原劑輸送的動(dòng)力，簡(jiǎn)化了還原劑噴射控制裝置的結(jié)構(gòu)，降低了控制裝置的成本，且避免了還原劑結(jié)晶堵塞噴射管路的現(xiàn)象，提高了控制裝置的可靠性。
文檔編號(hào)F01N3/20GK103174497SQ20121029029
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者郝慶軍 申請(qǐng)人:蘇州派格麗減排系統(tǒng)有限公司