內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化后處理系統(tǒng)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的計(jì)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種反應(yīng)劑計(jì)量裝置，尤其是涉及一種內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化系統(tǒng)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的反應(yīng)劑計(jì)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用于柴油機(jī)后處理的反應(yīng)劑噴射系統(tǒng)以氣助系統(tǒng)為主流，尤其應(yīng)用在中重型車輛上。氣助反應(yīng)劑噴射系統(tǒng)采用車輛上制動(dòng)壓縮空氣為氣源。通常的做法是將壓縮空氣(助噴空氣)引至反應(yīng)劑計(jì)量泵，將計(jì)量泵釋放出來(lái)的反應(yīng)劑液體攜帶至噴嘴，最后噴入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管。
[0003]目前投入使用反應(yīng)劑計(jì)量裝置中有一種是采用壓縮空氣輪換對(duì)兩個(gè)反應(yīng)劑液腔加壓，將反應(yīng)劑驅(qū)動(dòng)至一個(gè)計(jì)量閥，然后通過(guò)控制計(jì)量閥的開啟來(lái)對(duì)反應(yīng)劑進(jìn)行計(jì)量。如圖1所示。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，該方法存在一個(gè)很重要的缺陷:在兩個(gè)反應(yīng)劑液腔之間進(jìn)行切換時(shí)，其中一個(gè)反應(yīng)劑液腔內(nèi)的空氣向外排除，該氣流有可能會(huì)帶出去少量反應(yīng)劑，進(jìn)入控制空氣切換的空氣控制閥門。進(jìn)入閥門的反應(yīng)劑溶液一旦脫水，就會(huì)結(jié)晶，損壞空氣控制閥，使得這類的氣動(dòng)反應(yīng)劑計(jì)量裝置失去實(shí)用價(jià)值。本項(xiàng)發(fā)明主要解決的問(wèn)題是在反應(yīng)劑液腔向外排氣時(shí)避免將反應(yīng)劑帶入空氣控制閥和最大限度地減少反應(yīng)劑排放到反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱外。
[0004]上述氣動(dòng)反應(yīng)劑計(jì)量裝置還有一個(gè)缺陷:在反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱內(nèi)液位低于反應(yīng)劑液腔的高度時(shí)，液腔不能被充滿。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是提供一種內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化后處理系統(tǒng)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的計(jì)量裝置，避免反應(yīng)劑液腔向外排氣時(shí)，反應(yīng)劑被氣流攜帶進(jìn)入空氣控制閥門，造成閥門損壞，影響閥門的使用壽命，減少反應(yīng)劑排放到反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱外；
[0006]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是，經(jīng)過(guò)適當(dāng)安排也可以在反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱內(nèi)反應(yīng)劑液位低于反應(yīng)劑液腔的高度時(shí)，使反應(yīng)劑液腔充滿。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化后處理系統(tǒng)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的計(jì)量裝置，包括空氣控制閥、第一液腔、第二液腔、第一減壓裝置、計(jì)量閥、控制器和反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱，上述兩個(gè)液腔安裝在反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱內(nèi)；
[0008]所述控制器分別與空氣控制閥和計(jì)量閥連接；
[0009]所述空氣控制閥通過(guò)第一管道外接壓縮空氣，通過(guò)第二管道連通大氣，通過(guò)第三管道與第一液腔連接，通過(guò)第四管道與第二液腔連接，通過(guò)第五管道與第一減壓裝置連接；
[0010]所述第一液腔上設(shè)有第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y和第一出液?jiǎn)蜗蜷y，所述第二液腔上設(shè)有第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y和第二出液?jiǎn)蜗蜷y；所述第一出液?jiǎn)蜗蜷y的出口和第二出液?jiǎn)蜗蜷y的出口通過(guò)反應(yīng)劑輸送管與計(jì)量閥的液體入口連接；
[0011]液體經(jīng)計(jì)量閥計(jì)量釋放出來(lái)后與經(jīng)過(guò)第一減壓裝置減壓后的空氣匯合，攜帶至噴嘴噴入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管；
[0012]所述第二管道、空氣控制閥、第三管道和第一液腔串接形成第一液腔排氣通道；所述第二管道、空氣控制閥、第四管道和第二液腔串接形成第二液腔排氣通道；所述第一液腔排氣通道上和第二液腔排氣通道上各自設(shè)有限流裝置。
[0013]改進(jìn)地，所述第三管道在第一液腔與空氣控制閥之間設(shè)有第一排氣閥，所述第四管道在第二液腔與空氣控制閥之間設(shè)有第二排氣閥；所述第一排氣閥設(shè)有三個(gè)口:進(jìn)氣口，排氣口和雙向通氣口 ；所述進(jìn)氣口與空氣控制閥連接，所述排氣口通過(guò)排氣管與反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱外的大氣連通，所述雙向通氣口與第一液腔連通；所述第二排氣閥設(shè)有三個(gè)口:進(jìn)氣口，排氣口和雙向通氣口 ；所述進(jìn)氣口與空氣控制閥連接，所述排氣口通過(guò)排氣管與反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱外的大氣連通，所述雙向通氣口與第二液腔連通。
[0014]進(jìn)一步的改進(jìn)，重復(fù)上述安排，所不同的是，上述排氣閥的排氣口直接與反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱內(nèi)部相通，同時(shí)反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱頂部設(shè)有反應(yīng)劑加注口及壓力調(diào)節(jié)閥；這樣，排氣先進(jìn)入反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱，然后再經(jīng)過(guò)該壓力調(diào)節(jié)閥釋放到外界大氣中。
[0015]優(yōu)選地，所述第一管道上設(shè)有第二減壓裝置。
[0016]優(yōu)選地，所述第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y和第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y的進(jìn)口處設(shè)有過(guò)濾器。
[0017]優(yōu)選地，所述空氣控制閥是電磁驅(qū)動(dòng)閥，設(shè)有三個(gè)控制位置:
[0018]第一個(gè)位置指空氣控制閥關(guān)閉氣源，即第一管道與連接空氣控制閥的其它管道都不相通，第三管道和第四管道同時(shí)與第二管道相通；
[0019]第二個(gè)位置指第一管道分別與第三管道和第五管道相通，第二管道與第四管道相通；
[0020]第三個(gè)位置指第一管道分別與第四管道和第五管道相通，第二管道與第三管道相通。
[0021]作為另一種安排，在上述第一個(gè)位置時(shí)，空氣控制閥整體關(guān)閉，與空氣控制閥連接的左右管道互不相通，其余位置與上述安排相同。
[0022]優(yōu)選地，所述第一液腔和第二液腔均為螺旋管。
[0023]優(yōu)選地，所述第一排氣閥和第二排氣閥的排氣進(jìn)入反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱的通道上分別設(shè)有一單向閥，該閥門只允許空氣流入反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱，而不允許空氣從反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱倒流回第一和第二排氣閥；
[0024]所述第一排氣閥的排氣口和第二排氣閥的排氣口分別通過(guò)排氣通道上設(shè)置的一個(gè)細(xì)小的通道與大氣相通，這樣使得排氣絕大部分被排入反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱，當(dāng)?shù)谝灰呵换虻诙呵坏膲毫π∮诜磻?yīng)劑儲(chǔ)存箱的壓力時(shí)，排氣單向閥關(guān)閉，第一液腔或第二液腔內(nèi)的殘余壓力可以通過(guò)通道繼續(xù)釋放，直至第一液腔或第二液腔內(nèi)的壓力與大氣壓力一致；
[0025]另外，反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱的調(diào)壓閥可以使反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱內(nèi)保持比大氣壓力稍微高一點(diǎn)的壓力，在第一液腔或第二液腔內(nèi)的壓力與大氣壓力一致時(shí)，可以使反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱內(nèi)壓力大于第一液腔或第二液腔內(nèi)的壓力，該壓力差可以使第一液腔或第二液腔在反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱內(nèi)液位很低(比如零液位)時(shí)也能驅(qū)動(dòng)反應(yīng)劑流入第一液腔或第二液腔并將之充滿。
[0026]本發(fā)明還提供一種利用前述計(jì)量裝置的車輛尾氣后處理系統(tǒng):所述系統(tǒng)裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣管道、噴嘴、SCR消音器、SCR溫度傳感器、NOx傳感器、冷卻液循環(huán)控制閥、反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱、熱交換器和計(jì)量裝置；
[0027]所述噴嘴、SCR消音器、SCR溫度傳感器和NOx傳感器依次設(shè)置在排氣管道上；
[0028]所述計(jì)量裝置與反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱集成在一起，其通過(guò)管道連接噴嘴；熱交換器內(nèi)置于反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱內(nèi)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液循環(huán)管道作為熱交換器的加熱管；所述反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱頂部安裝有反應(yīng)劑加注口及壓力調(diào)節(jié)閥；所述反應(yīng)劑指濃度為32.5%的尿素水溶液。
[0029]本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的氣動(dòng)計(jì)量裝置可以最大限度避免反應(yīng)劑溶液被攜帶至空氣控制閥或其他零部件，減少空氣控制閥或其他零部件損壞的可能性，同時(shí)還最大限度地減少了反應(yīng)劑泄漏到環(huán)境大氣的可能性，使得這類氣動(dòng)反應(yīng)劑計(jì)量裝置具有真正的實(shí)用價(jià)值；
[0030]最后，在本發(fā)明的基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)一步的安排，還可以對(duì)反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱施加一定量的壓力，幫助反應(yīng)劑液腔在反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱內(nèi)反應(yīng)劑液位很低的時(shí)候也能充滿反應(yīng)劑溶液。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1顯示先前技術(shù)的一個(gè)示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明計(jì)量裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為液腔結(jié)構(gòu)的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4為一種排氣通道限流裝置示意圖；
[0035]圖5為另一種排氣通道限流裝置示意圖；
[0036]圖6為發(fā)明的一種配置有排氣閥的計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖7為第一液腔處排氣閥不意圖；
[0038]圖8為第二液腔處排氣閥示意圖；
[0039]圖9為本發(fā)明計(jì)量裝置的經(jīng)反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱排氣結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖10為本發(fā)明計(jì)量裝置的采用排氣閥的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖11為排氣出口配有單向閥的第一液腔排氣閥示意圖；
[0042]圖12為一種液腔防溢流閥門的示意圖；
[0043]圖13為含有泄露通道的第一液腔排氣閥示意圖；
[0044]圖14為包含計(jì)量裝置的汽車后處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖2-13及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步加以說(shuō)明。
[0046]實(shí)施例1
[0047]如圖2和3所示，本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化后處理系統(tǒng)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的計(jì)量裝置包括空氣控制閥100、第一液腔200、第二液腔300、第一減壓裝置400、計(jì)量閥500、控制器600和反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700 ;第一液腔200和第二液腔300置于反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700內(nèi)；控制器600分別與空氣控制閥100和計(jì)量閥500連接。
[0048]空氣控制閥100通過(guò)第一管道101外接壓縮空氣源，通過(guò)第二管道102連通大氣，通過(guò)第三管道103與第一液腔200連接，通過(guò)第四管道104與第二液腔300連接，通過(guò)第五管道105與第一減壓裝置400連接，第一減壓閥的出口通過(guò)噴射管402經(jīng)計(jì)量閥500的液體出口與噴嘴607連接；
[0049]所述第二管道102、空氣控制閥100、第三管道103和第一液腔200串接形成第一液腔排氣通道；所述第二管道102、空氣控制閥100、第四管道104和第二液腔300串接形成第二液腔排氣通道；
[0050]第一液腔200上設(shè)有第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y201和第一出液?jiǎn)蜗蜷y202，第二液腔300上設(shè)有第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y301和第二出液?jiǎn)蜗蜷y302 ；
[0051]第一液腔200、第二液腔300分別通過(guò)進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y201、301與反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700連通，當(dāng)反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700