一種可排空的氣輔式尿素噴射裝置的製作方法

2023-05-28 17:07:09 3

本實用新型涉及一種柴油發動機尾氣處理中的尿素噴射裝置，尤其涉及一種可排空的氣輔式尿素噴射裝置。

背景技術：

柴油機尾氣中主要的汙染物是NOx，為使得柴油機汽車達到國家排放法規要求，我國的主要技術路線就是選擇性催化還原(SCR)，在SCR後處理系統中用尿素溶液作為還原劑來去除柴油機尾氣中的氮氧化物，從而達到國家的相應排放法規的要求。該尿素噴射裝置的工作原理是：尾氣進入排氣管，在排氣管上安裝有尿素噴嘴，噴入車用尿素溶液，尿素在高溫下發生水解和熱解反應後生成氨，經過催化器內部，氨和氮氧化物發生還原反應，生成氮氣和水，從而達到淨化尾氣的作用。

現有的尿素噴射裝置結構如圖1所示，主要包括尿素箱3、車載壓縮空氣源9、尿素泵5和尿素噴嘴8。尿素泵5與尿素箱3和尿素噴嘴8通過管路連通，車載壓縮空氣源9通過空氣調壓閥11與尿素噴嘴8相連，車載壓縮空氣源9與空氣調壓閥11之間設有空氣過濾裝置17，氣體和尿素溶液在尿素噴嘴8的腔體內混合實現霧化。車載壓縮空氣源通過空氣調壓閥11實現氣路與液路的連通，空氣調壓閥的一側通過一旁通迴路連接至尿素噴嘴之前，旁通迴路上設有空氣電磁閥18，此旁通迴路在噴射狀態時處於斷路狀態，尿素噴射裝置工作完成後，此路打開，通過壓縮空氣將液路內的尿素溶液從尿素噴嘴內排至排氣管內，完成尿素排空。由於排空時發動機處於停機狀態，尿素噴入排氣筒內會出現結晶。當車用尿素溶液出現結晶，發動機排氣管就會部分甚至徹底的堵塞了，還會引起廢棄流量的改變，轉化率的降低，排氣也會受影響。尿素也不能夠完全被使用，造成了浪費，尿素噴霧分布的均勻性也會有所影響，最後導致了噴射模塊的噴嘴堵塞，高溫排氣情況下，尿素結晶分解還會產生氨氣，汙染了環境。

因此，該方案會使尿素溶液在排氣筒內結晶，影響發動機尾氣排出甚至影響發動機性能。

技術實現要素：

本實用新型針對現有尿素噴射裝置存在的不足，提供一種可排空的氣輔式尿素噴射裝置。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：

一種可排空的氣輔式尿素噴射裝置，包括尿素溶液管路和空氣管路，所述尿素溶液管路包括依次連接的尿素箱、進液管路、尿素泵和出液管路，尿素箱內裝有尿素溶液，所述空氣管路包括依次連接的壓縮空氣源、進氣管路、空氣調壓閥和出氣管路，其特徵在於，還包括多通換向裝置、尿素噴嘴以及回液支路，所述出液管路和出氣管路的另一端與多通換向裝置的一端相連通，所述多通換向裝置的另一端與尿素噴嘴相連通，所述回液支路上設有回液電磁閥，所述回液支路的一端與出液管路相連通，所述回液支路的另一端與尿素箱相連接，所述多通換向裝置為包含至少四個通路的多通閥。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的尿素噴射裝置通過設置多通換向裝置，在尿素噴射狀態時能夠分別控制出液管路、出氣管路與尿素噴嘴的正常連通，實現尿素噴射裝置的正常功能，在尿素噴射裝置使用完畢後，多通換向裝置可進行通路的轉換，保證出氣管路與出液管路相連通，在空氣的推動作用下，將出液管路中殘存的尿素溶液通過回液支路返回到尿素箱中，使得尿素溶液回收利用，避免了尿素溶液排到排氣管中的問題。

在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。

進一步，所述進液管路上設有尿素過濾裝置，所述進氣管路上設有空氣過濾裝置。

採用上述進一步技術方案的有益效果是，對空氣和尿素溶液進行過濾除雜，優化了發動機的工作環境，綠色環保。

進一步，所述出液管路和出氣管路上設有壓力傳感器。

採用上述進一步技術方案的有益效果是，能夠更加明了和準確的獲知管路的壓力情況，方便進行壓力和流量的控制。

進一步，所述多通換向裝置為六通閥或八通閥中的一種。

附圖說明

圖1為現有尿素噴射裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例1尿素噴射裝置的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例2尿素噴射裝置的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例3尿素噴射裝置的結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例4尿素噴射裝置的結構示意圖；

圖1-5中，1、尿素溶液管路；2、空氣管路；3、尿素箱；4、進液管路；5、尿素泵；6、出液管路；7、多通換向裝置；8、尿素噴嘴；9、壓縮空氣源；10、進氣管路；11、空氣調壓閥；12、出氣管路；13、回液支路；14、回液電磁閥；15、尿素過濾裝置；16、壓力傳感器；17、空氣過濾裝置；18、空氣電磁閥

具體實施方式

以下結合實例對本實用新型的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本實用新型，並非用於限定本實用新型的範圍。

實施例1：

如圖2所示，一種可排空的氣輔式尿素噴射裝置，包括尿素溶液管路1和空氣管路2，尿素溶液管路包括依次連接的尿素箱3、進液管路4、尿素泵5和出液管路6，尿素箱內裝有尿素溶液，空氣管路包括依次連接的壓縮空氣源9、進氣管路10、空氣調壓閥11和出氣管路12，還包括多通換向裝置7、尿素噴嘴8以及回液支路13，出液管路和出氣管路的另一端與多通換向裝置的一端相連通，多通換向裝置的另一端與尿素噴嘴相連通，回液支路上設有回液電磁閥14，回液支路的一端與出液管路相連通，回液支路的另一端與尿素箱相連接，所述多通換向裝置為四通閥。

實施例2：

如圖3所示，一種可排空的氣輔式尿素噴射裝置，包括尿素溶液管路1和空氣管路2，尿素溶液管路包括依次連接的尿素箱3、進液管路4、尿素泵5和出液管路6，進液管路上設有尿素過濾裝置15，尿素箱內裝有尿素溶液，空氣管路包括依次連接的壓縮空氣源9、進氣管路10、空氣調壓閥11和出氣管路12，進氣管路上設有空氣過濾裝置17，還包括多通換向裝置7、尿素噴嘴8以及回液支路13，出液管路和出氣管路的另一端與多通換向裝置的一端相連通，多通換向裝置的另一端與尿素噴嘴相連通，回液支路上設有回液電磁閥14，回液支路的一端與出液管路相連通，回液支路的另一端與尿素箱相連接，所述多通換向裝置為六通閥。

實施例3：

如圖4所示，一種可排空的氣輔式尿素噴射裝置，包括尿素溶液管路1和空氣管路2，尿素溶液管路包括依次連接的尿素箱3、進液管路4、尿素泵5和出液管路6，尿素箱內裝有尿素溶液，空氣管路包括依次連接的壓縮空氣源9、進氣管路10、空氣調壓閥11和出氣管路12，還包括多通換向裝置7、尿素噴嘴8以及回液支路13，出液管路和出氣管路的另一端與多通換向裝置的一端相連通，多通換向裝置的另一端與尿素噴嘴相連通，出液管路和出氣管路上設有壓力傳感器16，回液支路上設有回液電磁閥14，回液支路的一端與出液管路相連通，回液支路的另一端與尿素箱相連接，所述多通換向裝置為八通閥。

實施例4：

如圖5所示，一種可排空的氣輔式尿素噴射裝置，包括尿素溶液管路1和空氣管路2，尿素溶液管路包括依次連接的尿素箱3、進液管路4、尿素泵5和出液管路6，進液管路上設有尿素過濾裝置15，尿素箱內裝有尿素溶液，空氣管路包括依次連接的壓縮空氣源9、進氣管路10、空氣調壓閥11和出氣管路12，進氣管路上設有空氣過濾裝置17，還包括多通換向裝置7、尿素噴嘴8以及回液支路13，出液管路和出氣管路的另一端與多通換向裝置的一端相連通，多通換向裝置的另一端與尿素噴嘴相連通，出液管路和出氣管路上設有壓力傳感器16，回液支路上設有回液電磁閥14，回液支路的一端與出液管路相連通，回液支路的另一端與尿素箱相連接，所述多通換向裝置為四通閥。

本實用新型的尿素噴射裝置的工作過程如下：

發動機工作狀態下，回液電磁閥關閉，多通換向裝置控制出液管路、出氣管路分別與尿素噴嘴相連通，尿素泵經進液管路從尿素箱中吸取尿素溶液，尿素溶液經尿素過濾裝置過濾後進入尿素泵，由出液管路經多通換向裝置將尿素溶液輸送至尿素噴嘴，壓縮空氣源中的空氣經空氣過濾裝置過濾和空氣調壓閥調壓後通過多通換向裝置將空氣輸送至尿素噴嘴，氣體和尿素溶液在尿素噴嘴的腔體內混合實現霧化，發動機停止工作後，回液電磁閥打開，多通換向裝置轉換方向，控制出氣管路與出液管路相連通，在空氣的推動作用下，將出液管路中殘存的尿素溶液通過回液支路返回到尿素箱中，使得尿素溶液回收利用。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。