泵嘴直噴尿素噴射系統的製作方法
2023-06-03 18:57:16 1
專利名稱：泵嘴直噴尿素噴射系統的製作方法
技術領域：
:本發明屬於車用尿素噴射系統設計的技術領域，特別涉及一種將尿素計量閥和噴嘴分開，噴射建壓泵直接安裝在尿素噴嘴上部的直噴尿素噴射系統。
背景技術：
:國IV、國V的排放法規中排氣汙染物的限值與國III排放法規相比，柴油機排氣汙染物(主要是顆粒和氮氧化合物)的限值降低很多。在發動機機內很難同時實現降低上述兩種排氣汙染物，使發動機排放達到國IV、國V排放法規的要求，因此SCR系統成為滿足國IV、國V的排放法規的策略之一，其能有效降低排氣汙染物中氮氧化合物的含量，使發動機的排氣汙染物滿足國IV、國V的排放法規要求。現有的尿素液噴射系統都是尿素噴嘴與尿素計量閥集成在一起，尿素噴射控制相對於發動機排氣間不存在時間上的延遲，排氣氮氧化物的轉化效率高，但電磁閥直接安裝在噴嘴上端，接近排氣管路，由於排氣管路溫度高，電磁閥的耐溫遠低於排氣管路環境溫度，因此尿素噴嘴需要冷卻，目前冷卻方式有水冷和尿素冷卻等方式。直噴尿素噴射系統是指無空氣輔助噴射的尿素噴射系統，整個噴射系統傳遞的物質中僅有尿素水溶液一種物質，目前成熟的直噴尿素液噴射系統都是國外公司生產的，有的採用膜片泵建壓，有的採用齒輪泵建壓，壓力動力源均遠離噴嘴
發明內容
: 本發明的目的是降低直噴尿素噴嘴對自身冷卻的要求，提供一種取消傳統尿素計量閥和噴嘴集成在一起的直噴尿素直噴系統，米用將尿素計量閥和噴嘴分開，噴射建壓泵直接安裝在尿素噴嘴上部的直噴尿素噴射系統。結合附圖，說明如下:泵嘴直噴尿素噴射系統，包括尿素箱1、尿素箱溫度及液位傳感器2以及用於尿素箱內尿素換熱的加熱控制閥6和加熱水管8，在尿素箱的底部直接連接尿素計量閥5，尿素計量閥5通過尿素管7和尿素噴嘴4連接，在尿素噴嘴4的上部安裝尿素泵3。有益效果:本發明為尿素泵直接安裝在尿素噴嘴上部的無空氣輔助的直噴尿素噴射系統，系統噴射前完成建壓過程，尿素噴嘴上無尿素計量閥，噴嘴不需要冷卻裝置，系統相對簡單，降低整車布置難度，降低系統成本，打破國際供應商壟斷局面，充分發揮自主產品的技術和市場競爭力。提高產品競爭力。
:圖1為本發明的系統示意圖。圖中:尿素箱1、尿素箱溫度及液位傳感器2、尿素泵3、尿素噴嘴4、尿素計量閥5、加熱控制閥6、尿素管7、加熱水管8具體實施方式
:下面結合附圖對本發明做進一步的描述:尿素噴射系統的目的是降低排氣中的氮氧化物，化學反應原理是尿素水溶液通過加熱水解、釋放出氨氣，氨氣與排氣中的氮氧化物反映生成氮氣和水，最終使發動機排氣滿足排放法規的要求；因為尿素噴嘴安放在排氣管路中，若尿素計量閥直接安放在尿素噴嘴上，ECU根據發動機排氣量控制尿素噴射量，這樣在發動機動態工況循環下，可以使得尿素噴射控制相對於發動機排氣間幾乎沒有時間上的延遲，可以使得排氣的氮氧化合物的轉化效率達到很高，但電磁閥直接安裝在噴嘴上端，接近排氣管路，由於排氣管路溫度高，電磁閥的耐溫遠低於排氣管路環境溫度，因此尿素噴嘴需要冷卻，目前冷卻方式有水冷和尿素冷卻等方式；本發明的計量閥與噴嘴分開，電磁閥遠離排氣管路，其所處環境溫度滿足使用要求，因此不需要冷卻。如圖1所示泵嘴直噴尿素噴射系統，包括尿素箱1、尿素箱溫度及液位傳感器2以及用於尿素換熱的加熱控制閥6和加熱水管8，在尿素箱的底部裝有尿素計量閥5，尿素計量閥5通過尿素管7和尿素噴嘴4連接，在尿素噴嘴4的上部直接安裝尿素泵3。尿素管7為能夠耐尿素水溶液的軟管即可。本發明技術方案是這樣實現的:目前車用尿素水溶液具有在-11.5°C結晶變為固態的物理特性，由於車的最低使用環境溫度為_40°C，因此，尿素噴射系統要想在-40°C和-11.5°C環境溫度間正常工作，尿素噴射系統必須具備加熱功能，能夠將固態的尿素水溶液加熱融化成液態。1、E⑶根據輸入的環 境溫度及尿素箱內尿素溶液溫度信息，控制加熱控制閥6的開起和關閉，實現對尿素箱內尿素溶液的解凍和加熱控制。2、ECU根據當前發動機工況和氮氧化物的轉化效率需求，確定尿素目標噴射量，然後ECU控制尿素計量閥5打開,尿素溶液流過尿素計量閥5,當流經尿素計量閥5的尿素溶液達到ECU的目標噴射量時，ECU控制尿素計量閥5關閉，ECU通過控制尿素計量閥5的開起時長，達到精確控制尿素噴射量的目的。3、通過計量閥的尿素溶液經過尿素管7到達尿素噴嘴4後，經過尿素泵3加壓，噴射到排氣管路中，完成整個尿素噴射系統的計量、噴射過程。由於計量閥遠離噴嘴，尿素噴射控制相對於發動機排氣間存在尿素管7對應尿素傳遞上的時間延遲，在發動機動態工況循環下，經測試，排氣氮氧化物的轉化效率在75%左右，能滿足國IV、V排放法規要求。
權利要求
1.泵嘴直噴尿素噴射系統，包括尿素箱(I)、尿素箱溫度及液位傳感器(2)以及用於尿素箱內尿素換熱的加熱控制閥(6)和加熱水管(8)，其特徵在於在尿素箱(I)的底部直接連接尿素計量閥(5)，尿素計量閥(5)通過尿素管(7)和尿素噴嘴(4)管路連接，在尿素噴嘴(4)的上部安裝尿素泵(3)。
全文摘要
泵嘴直噴尿素噴射系統，屬於車用尿素噴射系統設計的技術領域。包括尿素箱(1)、尿素箱溫度及液位傳感器(2)以及用於尿素箱換熱的加熱控制閥(6)和加熱水管(8)，在尿素箱的底部裝有尿素計量閥(5)，尿素計量閥(5)通過尿素管(7)和尿素噴嘴(4)連接，在尿素噴嘴(4)的上部直接安裝尿素泵(3)。本系統取消噴嘴冷卻，系統相對簡單，降低整車布置難度，降低系統成本，打破國際供應商壟斷局面，充分發揮自主產品的技術和市場競爭力。提高產品競爭力。
文檔編號F01N3/20GK103256104SQ20131018973
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月21日 優先權日2013年5月21日
發明者尹燕升, 戈非, 邢喜春, 朱宏志, 馬立, 張亮 申請人:中國第一汽車股份有限公司