用於發動機scr系統中收集尿素液體的試驗裝置和安裝結構的製作方法

2023-05-27 00:05:06 1

專利名稱：用於發動機scr系統中收集尿素液體的試驗裝置和安裝結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於發動機SCR系統中的試驗裝置，具體地，涉及一種用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置及其安裝結構。
背景技術：
SCR (選擇性催化還原)技術是應用於排氣後處理中用來降低汙染物排放量的一種有效技術手段。隨著SCR尾氣處理系統在發動機上尤其是車輛發動機上的應用，車用尿素溶液的特性將在很大程度上影響系統的性能與使用壽命，因此對車用尿素溶液工作狀態的研究變得尤為重要。如圖I所示，在尿素溶液從尿素溶液噴嘴5噴出併到達排氣處理裝置3之前的管路中，若排氣溫度相對較低，則尿素溶液在到達排氣處理裝置3之前還不能完全 霧化，部分呈流體狀。如果尿素流體偏多，則會導致SCR尾氣處理系統的轉化效率下降，從而導致發動機的系統排放量超標。因此，要對特定工況下的尿素流體的生成量進行測量驗證，以保證SCR尾氣處理系統滿足要求。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置，該試驗裝置能夠有效地收集試驗中生成的尿素液體。為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供一種用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置，其特徵在於，該試驗裝置包括收集管，該收集管的兩端能夠分別可拆卸地連接在所述SCR尾氣處理系統的噴嘴安裝管段和排氣處理裝置上，並且所述收集管內形成有用於存積液體的凹槽。優選地，該試驗裝置還包括設置在所述凹槽一側的擋板，該擋板部分地封閉所述
收集管的管腔。進一步地，所述收集管為圓管，該圓管的兩端部區域的直徑小於該圓管中間區域的直徑，從而在所述收集管的中部管段的內壁面上形成所述凹槽。進一步地，所述擋板設置為從所述中部管段的內壁面上伸出並且不超過該中部管段的中心軸線。根據本實用新型的另一個方面，提供了一種用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置安裝結構，該試驗裝置安裝結構包括排氣處理裝置、設置有尿素溶液噴嘴的噴嘴安裝管段和用於收集尿素液體的試驗裝置，該試驗裝置包括收集管，該收集管內形成有用於存積液體的凹槽並且所述收集管的兩端分別可拆卸地連接於所述噴嘴安裝管段和所述排氣處理裝置上。優選地，所述試驗裝置還包括擋板，該擋板部分地封閉所述收集管的管腔且設置在所述凹槽的朝向所述排氣處理裝置的一側，並且所述收集管定位為使得該收集管的設置有所述擋板的位置朝下。[0010]進一步地，所述收集管為圓管，該圓管的兩端部區域的直徑小於該圓管中間區域的直徑，從而在所述收集管的中部管段的內壁面上形成所述凹槽。進一步地，所述擋板設置為從所述中部管段的內壁面上伸出並且不超過所述收集管的中心軸線。優選地，所述排氣處理裝置具有前連接管，所述圓管的兩端部區域形成為直管段，該直管段的管徑與所述噴嘴安裝管段和所述前連接管的管徑相同，並且所述中部管段形成為相對於所述直管段徑向隆起的鼓形形狀。進一步地，所述直管段分別通過環形卡箍與所述噴嘴安裝管段和所述前連接管卡接固定。通過上述技術方案，根據本實用新型的用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置通過收集管以及該收集管內的存積液體的凹槽，可方便地安裝到SCR系統中以收集可能生成的尿素溶液的未被霧化部分，即以尿素流體狀態存在的尿素溶液。收集管可拆卸 地安裝，方便試驗前後對凹槽中採集的尿素流體的準確稱重。本實用新型的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式
部分予以詳細說明。

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用於解釋本實用新型，但並不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖I為根據本實用新型的一種具體實施方式
的用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置安裝結構的結構示意圖；圖2為用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗的工作原理示意圖；圖3為根據本實用新型的一種具體實施方式
的用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置的結構示意圖。附圖標記說明I噴嘴安裝管段2收集管3排氣處理裝置4環形卡箍5尿素溶液噴嘴6擋板21直管段22中部管段23直管段24槽31前連接管00』 中心軸線
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限制本實用新型。在本實用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如「上、下」通常是針對附圖所示的方向而言的或者是針對豎直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置關係描述用詞。如前所述，為了精確了解發動機SCR系統在對特定工況下運行時可能的尿素流體的生成量，本實用新型中特別進行了相應的驗證試驗，即用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗，以確保該發動機SCR系統滿足要求。為方便理解試驗過程，可參見圖2的工作原理圖，在中，發動機的尾氣通過與噴嘴安裝管段I相連的排氣管(未顯示)流入該噴嘴安裝管段I內。在該噴嘴安裝管段I內，尿素溶液噴嘴5噴出根據發動機電控單兀給出的尿素溶液噴射量，噴出的尿素溶液噴射到尿素溶液噴嘴5前方設置的格柵形狀的霧化器(未顯示)上，從而使尿素溶液被霧化。其中，霧化狀的尿素溶液與尾氣混合併進入排氣處理裝置3內，在排氣處理裝置3中的高溫下，尿素溶液氣化產生氨氣並在催化器中與尾氣中的氮氧化物進行充分的選擇性催化還原反應，轉化成無害的氮氣和水排出。然而，由於尿素溶液的自身特性以及尿素溶液噴嘴5與霧化器的安裝問題或噴射速度角度等原因，當噴嘴安裝管段I內的尾氣溫度不高時，尿素溶液可能有相當部分並未被霧化，而是生成尿素流體並在管道底部流動。但是受到尾氣氣流的影響，多數流體均隨氣流流動，難以收集並對其進行測量。為此，如圖I或圖3所示，本實用新型提供了一種用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置，該試驗裝置包括收集管2，該收集管2的兩端分別能夠可拆卸地連接在所述SCR尾氣處理系統的噴嘴安裝管段I和排氣處理裝置3上，並且所述收集管2內形成有用於存積液體的凹槽24。作為總的構思，本實用新型通過在發動機SCR系統的噴嘴安裝管 段I與排氣處理裝置3之間插入一段收集管2，以利用收集管2中特別設計的凹槽24來收集試驗中可能生成的尿素溶液的未被霧化部分，即以尿素流體狀態存在的尿素溶液。其中，收集管2可拆卸地安裝，方便試驗前後對凹槽中採集的尿素流體的準確稱重，噴嘴安裝管段I即設置在發動機排氣管與排氣處理裝置3之間並安裝有尿素溶液噴嘴5的管段。採用這種收集管形式的試驗裝置，可在不影響試驗進程的情況下，最簡單方便地收集試驗中生成的尿素液體。在本實施方式中，收集管2內特別設計的凹槽24優選地形成為如圖I或圖3所示的簡單結構，即收集管2的中部管段22的管徑大於兩端管徑的形式以形成凹槽24。但是，本領域技術人員可知的是，用於存積液體的凹槽24的設計方式並不限於上述優選方式，而是具有其它結構或複雜或精確的多種變形方式。例如，收集管2可設計為直管段，直管段的內管壁向下方延伸並垂懸出一段可以是任何形狀的凹槽24，尿素流體可輕易地流入凹槽24內。並且在需要的時候還可以拓展地設計成為凹槽24上加裝可啟合的蓋子或者在凹槽24的下方開設流出孔，以供凹槽24內的尿素流體流出以便稱重。這些變形方式不作一一例舉，但都屬於本實用新型的保護範圍內。其中，針對發動機尾氣吹動尿素流體的問題，在凹槽24足夠寬或足夠深的時候，可最大程度地確保尿素流體被完全收集而不被吹到其它部位。但是，當發動機尾氣量大且速度很快時，尿素流體也可能存在被吹散開而不積留在管道底部的情形，也就難以收集。因此，根據本實用新型的試驗裝置還優選地包括設置在所述凹槽24—側的擋板6，該擋板6部分地封閉所述收集管2的管腔。如圖2所示，由於流體狀的尿素溶液比霧化狀的尿素溶液比重大，因而即使被吹散也絕大部分在管腔的下部流動。因此，當收集管2如圖I或圖3所示為圓管時，擋板6優選地設置為從所述中部管段22的內壁面上伸出並且不超過該中部管段22的中心軸線00』，也就是最大程度上地攔截了在管腔的下部流動的尿素流體。此外，所述收集管2優選為圓管，以便與噴嘴安裝管段I和前連接管31相連。當然，收集管2也可以是方管或其它異形管。如圖I或圖3所示，該圓管的兩端部區域的直徑優選地設計為小於該圓管中間區域的直徑，從而在所述收集管2的中部管段22的內壁面上形成所述凹槽24。另外，如圖I所示，本實用新型還相應地提供了一種用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置安裝結構，該試驗裝置安裝結構包括排氣處理裝置3、設置有尿素溶液噴嘴5的噴嘴安裝管段I和用於收集尿素液體的試驗裝置，該試驗裝置包括收集管2，該收集管2內形成有用於存積液體的凹槽24並且所述收集管2的兩端分別可拆卸地連接於所述噴嘴安裝管段I和所述排氣處理裝置3上。在此安裝結構中，可在試驗前先稱重並安裝上所述試驗裝置，並在試驗後拆卸下收集管2進行試驗後稱重，試驗前後的重量差值即收集到的尿素液體的重量，過程操作極其方便。同樣地，所述試驗裝置還優選地包括擋板6，該擋板6部分地封閉所述收集管2的管腔。其中，在安裝到試驗設備中時，擋板6應設置在所述凹槽24的朝向所述排氣處理裝置3的一側，並且所述收集管2定位為使得該收集管2的設置有所述擋板6的位置如圖I所示朝向下方，也就是使得擋板6封擋住收集管2的腔室下部，並且擋板6設置為從所述中部管段22的內壁面上伸出並且不超過該中部管段22的中心軸線00』，以免擋板6過長時阻礙霧化狀的尿素溶液與尾氣的混合氣體的通過，而過短時則難以對被尾氣吹起的尿素流體起到較好的阻擋效果。此外，所述收集管2優選為圓管，該 圓管的兩端部區域的直徑小於該圓管中間區域的直徑，從而在所述收集管2的中部管段22的內壁面上形成所述凹槽24。具體地，參見圖1，所述排氣處理裝置3具有前連接管31，所述圓管的兩端部區域形成為直管段21、23，該直管段21、23的管徑與所述噴嘴安裝管段I和所述前連接管31的管徑相同，並且所述中部管段22形成為相對於所述直管段21、23徑向隆起的鼓形形狀，其中的鼓起部分即形成為用於收集液體的凹槽24部分。這樣在安裝時，兩直管段21、23可方便與噴嘴安裝管段I和前連接管31連接固定。如圖I所示，作為一種優選方式，所述直管段21、23可分別通過環形卡箍4與所述噴嘴安裝管段I和所述前連接管31卡接固定。以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型並不限於上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思範圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本實用新型的保護範圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
權利要求1.用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置，其特徵在幹，該試驗裝置包括收集管(2)，該收集管(2)的兩端能夠分別可拆卸地連接在所述SCR尾氣處理系統的噴嘴安裝管段(I)和排氣處理裝置(3)上，並且所述收集管(2)內形成有用於存積液體的凹槽(24)。
2.根據權利要求I所述的用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置，其特徵在幹，該試驗裝置還包括設置在所述凹槽(24) —側的擋板(6)，該擋板(6)部分地封閉所述收集管(2)的管腔。
3.根據權利要求2所述的用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置，其特徵在於，所述收集管(2)為圓管，該圓管的兩端部區域的直徑小於該圓管中間區域的直徑，從而在所述收集管(2)的中部管段(22)的內壁面上形成所述凹槽(24)。
4.根據權利要求3所述的用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置，其特徵在於，所述擋板(6)設置為從所述中部管段(22)的內壁面上伸出並且不超過該中部管段(22) 的中心軸線(00』)。
5.用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置安裝結構，其特徵在幹，該試驗裝置安裝結構包括排氣處理裝置(3)、設置有尿素溶液噴嘴(5)的噴嘴安裝管段(I)和用於收集尿素液體的試驗裝置，該試驗裝置包括收集管(2)，該收集管(2)內形成有用於存積液體的凹槽(24)並且所述收集管(2 )的兩端分別可拆卸地連接於所述噴嘴安裝管段(I)和所述排氣處理裝置(3)上。
6.根據權利要求5所述的用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置安裝結構，其特徵在於，所述試驗裝置還包括擋板(6)，該擋板(6)部分地封閉所述收集管(2)的管腔且設置在所述凹槽(24)的朝向所述排氣處理裝置(3)的ー側，並且所述收集管(2)定位為使得該收集管(2)的設置有所述擋板(6)的位置朝下。
7.根據權利要求6所述的用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置安裝結構，其特徵在於，所述收集管(2)為圓管，該圓管的兩端部區域的直徑小於該圓管中間區域的直徑，從而在所述收集管(2)的中部管段(22)的內壁面上形成所述凹槽(24)。
8.根據權利要求7所述的用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置安裝結構，其特徵在於，所述擋板(6)設置為從所述中部管段(22)的內壁面上伸出並且不超過該中部管段(22)的中心軸線(00』)。
9.根據權利要求7所述的用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置安裝結構，其特徵在於，所述排氣處理裝置(3)具有前連接管(31)，所述圓管的兩端部區域形成為直管段(21、23)，該直管段(21、23)的管徑與所述噴嘴安裝管段(I)和所述前連接管(31)的管徑相同，並且所述中部管段(22)形成為相對於所述直管段(21、23)徑向隆起的鼓形形狀。
10.根據權利要求9所述的用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置安裝結構，其特徵在於，所述直管段(21、23)分別通過環形卡箍(4)與所述噴嘴安裝管段(I)和所述前連接管(31)卡接固定。
專利摘要本實用新型公開了一種用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置，該試驗裝置包括收集管(2)，該收集管(2)的兩端分別能夠可拆卸地連接在所述SCR尾氣處理系統的噴嘴安裝管段(1)和排氣處理裝置(3)上，並且所述收集管(2)內形成有用於存積液體的凹槽(24)。根據本實用新型的用於發動機SCR系統中收集尿素液體的試驗裝置通過收集管(2)以及該收集管(2)內的存積液體的凹槽(24)，可方便地安裝到SCR系統中以收集可能生成的尿素溶液的未被霧化部分，即以尿素流體狀態存在的尿素溶液。收集管(2)可拆卸地安裝，方便試驗前後對凹槽(24)中採集的尿素流體的準確稱重。
文檔編號G01G23/00GK202756068SQ201220379770
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者何翠蓮, 李坤, 宋晶晶, 李國紅, 張文明 申請人:北汽福田汽車股份有限公司