Scr噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置的製作方法
2023-05-16 14:52:26
專利名稱：Scr噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種柴油車尾氣後處理中的SCR系統，尤其涉及一種SCR系統計量泵中混合腔側壁上的空氣節流孔的防堵裝置。
背景技術：
隨著機動車排放標準的不斷提高，車輛尾氣淨化系統也日益倍受機動車製造商的關注，各種技術路線也逐漸成熟。現已知，通過選擇性催化還原技術(SCR)減少內燃機尤其是柴油機尾氣中的氮氧化物是一種普遍的技術路線，即將還原劑(32. 5%的尿素水溶液)經過霧化定量噴射進排氣管路，並通過SCR催化劑將廢氣中的主要有害氣體NOx轉化成氮氣和水排出，達到尾氣淨化的目的。在SCR系統中計量噴射泵是精確控制部件，也是SCR系統的關鍵部件，尤其是還原劑的霧化效果是影響減排效果的重要因素之一，現有技術中，計量噴射系統分為無氣系統和有氣系統兩種，無氣噴射系統中計量閥直接設置在排氣管上，通過計量閥直接計量噴射並霧化，這種系統雖然結構簡單，但由於只能靠液體自身壓力霧化，霧化效果有限，對氨氣濃度分布均勻性有很大影響。另一種是有氣噴射控制系統，如申請人前期提交的申請號為201120114729. 3、名稱為「SCR系統中的尿素計量噴射泵」的中國專利申請，其中公開了一種有氣控制系統，如圖 1所示，該有氣控制系統主要依靠膜片泵91將還原劑送到計量閥92入口，通過計量閥92準確計量將還原劑噴射到混合腔93中，壓縮空氣的高速氣流通過混合腔93側壁上的空氣節流孔94進入混合腔93內，將噴射出的還原劑進行一次霧化並吹送到噴嘴95處，噴嘴噴射過程中再次進行霧化噴射到排氣管路中，二次霧化的還原劑在排氣管中熱解、水解後在SCR 載體中進行選擇性反應。這種有氣噴射系統有其自身優點，即在混合腔內進行氣液混合，並通過安裝在排氣管內的噴嘴進行二次霧化，霧化效果好。然而，由於空氣節流孔較小，其直徑一般只有大概0. 7mm,因此在工作過程中，易被結晶的尿素堵塞，從而導致空氣流量變小，影響霧化效果，嚴重時會造成空氣節流孔的堵塞，氣流無法進入混合腔進行氣液攪拌，噴霧效果不明顯，從而影響還原劑的催化還原反應，達不到理想的減排效果。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種設計巧妙、結構簡單的SCR 噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置，能有效防止殘留在混合腔內的還原劑結晶而造成空氣節流孔變小或堵塞，以保證還原劑的霧化效果。為實現上述目的，本實用新型提出如下技術方案SCR噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置，所述空氣節流孔設在計量泵泵體上混合腔的側壁上，其特徵在於所述防堵裝置包括形成於所述泵體上的氣缸腔室和設置於所述氣缸腔室內的活動組件，所述活動組件將所述氣缸腔室分為第一腔室和第二腔室，所述第一腔室內設有與活動組件相接的彈簧，所述第二腔室內設有壓縮空氣入口，所述活動組件在第二腔室內的末端設有通針，所述第二腔室通過所述空氣節流孔與所述混合腔相連通。優選地，所述泵體為一體式結構的泵體或由內板和外板組合而成的泵流道結構。所述第一腔室上設有呼吸孔。所述防堵裝置為膜片式氣缸，其活動組件包括分隔所述第一腔室和第二腔室的工作膜片，自工作膜片向第二腔室延伸形成的活塞杆，以及設於活塞杆末端的所述通針。所述防堵裝置為活塞式氣缸，其活動組件包括分隔所述第一腔室和第二腔室的活塞，以及自活塞向第二腔室延伸形成的活塞杆，以及設於活塞杆末端的所述通針。所述活塞式氣缸的第一腔室上設有氣缸端蓋。所述通針可插入所述空氣節流孔內。所述空氣節流孔切向設置於混合腔的側壁上。與現有技術相比，本實用新型SCR系統中的空氣節流孔的防堵裝置在現有的SCR 有氣噴射控制系統中增加了空氣節流孔的防堵結構，其結構設計合理、可有效防止殘留在混合腔內的還原劑結晶而造成空氣節流孔變小或堵塞，從而保證還原劑的霧化效果及對汽車尾氣的減排效果。
圖1是背景技術中SCR有氣計量噴射泵系統的原理圖；圖2是本實用新型第一實施例所揭示的包含防堵裝置的SCR系統中泵體的局部示意圖；圖3是通氣狀態下圖2中A-A向的剖視圖；圖4是無氣狀態下圖2中A-A向的剖視圖；圖5是第一實施例中膜片組件的結構示意圖；圖6是本實用新型第二實施例所揭示的防堵裝置在通氣狀態下的局部剖視圖；圖7是本實用新型第二實施例所揭示的防堵裝置在無氣狀態下的局部剖視圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型的附圖，對本實用新型優選實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。本實用新型SCR系統中混合腔的空氣節流孔防堵裝置，適用於如圖1所示的SCR 有氣噴射系統中。為防止噴射系統中混合腔側壁上的空氣節流孔被還原劑堵塞，本實用新型採用在計量泵的泵體上設置一裝設氣缸活動組件的腔室，活動組件上設置一可插入空氣節流孔中的通針以防止空氣節流孔的堵塞。如圖纊圖5所示為本實用新型第一實施例所揭示的SCR噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置的結構示意圖，其適用於泵體結構為一體式的計量噴射泵中，如圖3、圖4所示， 空氣節流孔94設置於泵體1上的混合腔93的側壁上，泵體1上設有氣缸腔室2和置於氣缸腔室2內的活動組件，活動組件將所述氣缸腔室2分為第一腔室21和第二腔室22，所述第一腔室21內設有與活動組件相接的彈簧4和呼吸孔5，所述第二腔室22內設有壓縮空氣入口 6，第二腔室22通過所述空氣節流孔94與所述混合腔93相連通，所述空氣節流孔94
4與混合腔93的側壁相切向設置以形成內旋氣流。在第一實施例中，所述防堵裝置為膜片式氣缸，其活動組件為膜片組件3a，該膜片組件3a包括分隔所述第一腔室21和第二腔室22的工作膜片31a，自工作膜片31a向第二腔室22延伸形成的活塞杆32a，以及形成於活塞杆3 末端的通針33a，所述通針33a可在活塞杆32a的作用下往復式地插入空氣節流孔94內。所述彈簧4裝設於第一腔室21內， 其一端抵靠於第一腔室21的內壁上，另一端抵設於工作膜片31a上。優選地，如圖5所示，所述膜片組件31a為橡膠材料，膜片組件上的工作膜片31a 與活塞杆3 為一體式，且活塞杆為花鍵式活塞杆。在計量噴射泵正常工作時，如圖3所示，壓縮空氣從泵體1上的壓縮空氣入口 6處進入氣缸的第二腔室22內，且隨著壓縮空氣持續吹入，壓縮空氣產生的壓力將推動工作膜片31a及活塞杆32a向第一腔室21的方向移動而壓縮彈簧4，活塞杆3 進一步帶動通針 33a從空氣節流孔中拔出，此時，壓縮空氣則從空氣節流孔中進入混合腔中，以與還原劑充分混合併對噴射出的還原劑進行霧化。而在關閉氣源後，如圖4所示，膜片式氣缸的第二腔室22內沒有壓縮空氣，在彈簧的作用下，推動工作膜片31a向第二腔室22移動以復位，活塞杆3 及通針33a亦同時復位，此時，通針33a插入空氣節流孔94中，從而防止了殘留的還原劑堵塞空氣節流孔94。本實用新型第二實施例所揭示的空氣節流孔的防堵裝置，該防堵裝置為設置於泵體上的活塞式氣缸，該防堵裝置既適用於泵體為一體式的計量噴射泵，也適用於分體式的計量噴射泵，如圖6、圖7所示，泵體為由內板11和外板12兩部分組成的泵流道結構，混合腔93由設置於內板11和外板12上的兩部分組成，內板11上的混合腔的一端設置有計量閥92，外板12上的混合腔的一端設置有出液接頭96，空氣節流孔94設置於內板11上的混合腔93的內壁上，且與混合腔側壁相切向設置以形成內旋氣流。內板11靠近空氣節流孔94的位置處形成一個氣缸腔室2，氣缸腔室2內設置一活塞式氣缸的活動組件，該活動組件為一活塞組件北，活塞組件北亦將所述氣缸腔室2分為第一腔室21和第二腔室22，第一腔室21內設有與活塞式氣缸相接的彈簧4和呼吸孔5，所述第二腔室22內設有壓縮空氣入口 6，第二腔室22通過所述空氣節流孔94與所述混合腔 93相連通。所述活塞式氣缸的活塞組件北包括分隔第一腔室21和第二腔室22的活塞32b， 自活塞32b向第二腔室22延伸形成的活塞杆33b，以及形成於活塞杆3 末端的通針34b， 第一腔室的一端設有氣缸端蓋31b，呼吸孔5設於氣缸端蓋31b上以防止彈簧4壓縮困難， 彈簧4 一端抵靠於氣缸端蓋31b上，另一端設於活塞32b上，所述通針34b在活塞杆3 的帶動下可往復式地插設於空氣節流孔94內。在計量噴射泵正常工作時，如圖6所示，壓縮空氣從泵體1內板11上的壓縮空氣入口 6處進入氣缸的第二腔室22內，且隨著壓縮空氣持續吹入，壓縮空氣產生的壓力將推動活塞32b和活塞杆3 壓縮彈簧4，使得活塞杆3 帶動通針34b從空氣節流孔94中拔出，壓縮空氣則從空氣節流孔94中進入混合腔93中，以與還原劑充分混合併對噴射出的還原劑進行霧化。而在關閉氣源後，如圖7所示，氣缸的第二腔室22內沒有壓縮空氣，在彈簧4的作用下，推動活塞32b和活塞杆3 復位，活塞杆3 帶動通針34b復位而插入空氣節流孔94中，從而防止了殘留的還原劑堵塞空氣節流孔94。 本實用新型的技術內容及技術特徵已揭示如上，然而熟悉本領域的技術人員仍可能基於本實用新型的教示及揭示而作種種不背離本實用新型精神的替換及修飾，因此，本實用新型保護範圍應不限於實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本實用新型的替換及修飾，並為本專利申請權利要求所涵蓋。
權利要求1.SCR噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置，所述空氣節流孔設在計量泵泵體上混合腔的側壁上，其特徵在於所述防堵裝置包括形成於所述泵體上的氣缸腔室和設置於所述氣缸腔室內的活動組件，所述活動組件將所述氣缸腔室分為第一腔室和第二腔室，所述第一腔室內設有與活動組件相接的彈簧，所述第二腔室內設有壓縮空氣入口，所述活動組件在第二腔室內的末端設有通針，所述第二腔室通過所述空氣節流孔與所述混合腔相連通。
2.根據權利要求1所述的SCR噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置，其特徵在於所述泵體為一體式結構的泵體或由內板和外板組合而成的泵流道結構。
3.根據權利要求1所述的SCR噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置，其特徵在於所述第一腔室上設有呼吸孔。
4.根據權利要求1至3任意一項所述的SCR噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置，其特徵在於所述防堵裝置為膜片式氣缸，其活動組件包括分隔所述第一腔室和第二腔室的工作膜片，自工作膜片向第二腔室延伸形成的活塞杆，以及設於活塞杆末端的所述通針。
5.根據權利要求1至3任意一項所述的SCR噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置，其特徵在於所述防堵裝置為活塞式氣缸，其活動組件包括分隔所述第一腔室和第二腔室的活塞，以及自活塞向第二腔室延伸形成的活塞杆，以及設於活塞杆末端的所述通針。
6.根據權利要求5所述的SCR噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置，其特徵在於所述第一腔室上還設有氣缸端蓋。
7.根據權利要求1所述的SCR噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置，其特徵在於所述通針可插入所述空氣節流孔內。
8.根據權利要求1所述的SCR噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置，其特徵在於所述空氣節流孔切向設置於混合腔的側壁上。
專利摘要本實用新型揭示了SCR噴射系統中空氣節流孔的防堵裝置，所述空氣節流孔設在計量泵泵體上混合腔的側壁上，所述防堵裝置包括形成於泵體上的氣缸腔室和設置於所述氣缸腔室內的活動組件，所述活動組件將所述氣缸腔室分為第一腔室和第二腔室，所述第一腔室內設有與活動組件相接的彈簧和呼吸孔，所述第二腔室內設有壓縮空氣入口，所述缸體組件在第二腔室內的末端設有通針，所述第二腔室通過所述空氣節流孔與所述混合腔相連通，本實用新型防堵裝置能有效防止積聚在空氣節流孔內的還原劑結晶而引起的空氣節流孔變小或堵塞，從而保證還原劑的霧化效果。
文檔編號F01N3/28GK202148941SQ201120242990
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月11日 優先權日2011年7月11日
發明者郝慶軍 申請人:蘇州派格力減排系統有限公司