一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置的製作方法

2023-05-17 07:07:31 2

專利名稱：一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種柴油發動機排氣後處理系統的穩壓裝置，尤其涉及一種柴油發動機排氣後處理系統尿素溶液計量噴射穩壓裝置。
背景技術：
採用選擇性催化還原(SCR)技術降低柴油發動機機的氮氧化物(NOx)排放是最經濟、適用、可靠性好的方法。為此用一種計量噴射裝置將還原劑(尿素水溶液，已知商標名稱為AdBlue噴入到發動機排氣流內，經高溫分解成氣態的氨和H2O,通過氨的還原劑作用，使 NOx被還原生成N2和水。因為氨是有害氣體，過多噴入的還原劑未與NOx發生還原反應，將隨柴油發動機的排氣排入大氣中，造成二次環境汙染。因此如何根據發動機的工況對尿素水溶液的需求量，實現精確計量噴射，顯得極其重要。目前大量採用增大尿素儲存腔的容積、結合對尿素供給泵的電機轉速的控制，實現對尿素噴射壓力的控制，或直接控制電機的轉速計量尿素的噴射量。但尿素壓力波動較大，導致尿素噴射量誤差較大。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置，根據發動機不同工況對尿素水溶液的需求量，實現精確計量噴射。本實用新型的技術方案如下一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置，其關鍵在於包括穩壓腔體、壓力膨脹單元、尿素計量噴射閥、電磁閥和溫度傳感器，其中所述穩壓腔體為金屬件，該穩壓腔體由上腔體和下腔體組成，所述上腔體和下腔體之間構成的穩壓腔內裝有壓力膨脹單元，該壓力膨脹單元隨穩壓腔內壓力大小，而改變自身體積大小來調節穩壓腔內壓力；所述穩壓腔開有尿素溶液進口及帶尿素計量噴射閥的尿素溶液出口。內置於穩壓腔體內的壓力膨脹單元，由於它具有彈簧的特性，因此，它能根據穩壓腔內尿素溶液壓力的變化調節穩壓腔容積的大小，使穩壓腔形成一個容積可變的容積腔，以使穩壓腔內的尿素溶液壓力保持在較小的波動範圍，讓穩壓腔內尿素溶液壓力不至於因尿素計量噴射閥的噴射和尿素供給泵的工作特性變化而影響SCR系統的計量準確性。當發動機工況發生變化時，尿素計量噴射閥的噴射量也會變化，通過內置於穩壓腔中壓力膨脹單元拉伸或收縮，或內部空氣容積的變化，改變穩壓腔的容積，避免穩壓腔內尿素溶液的壓力發生較大波動，這樣，穩壓腔中的尿素溶液通過計量噴射電磁閥以預設的壓力噴入到後序裝置中。上述穩壓腔外圍的穩壓腔體壁上開有循環流道，所述循環流道的進口處設置電磁閥，靠近該循環流道設置溫度傳感器。循環流道與發動機的冷卻劑管或冷卻劑軟管連接。其中循環流道內有發動機冷卻系統的高溫流體介質，並通過電磁閥開關控制，以便尿素溶液溫度過低時對整個穩壓裝置進行加熱，防止尿素溶液低溫結晶堵塞各裝置。上述穩壓腔體為鋁合金件材料製得。該金屬具有良好的導熱性，在穩壓腔體1溫度過高時可以構成散熱器；當穩壓腔體及其餘裝置溫度過低時可以通過高溫流體對其加熱。上述穩壓腔開有排空和洩壓的排空口，該排空口裝有洩壓電磁閥。穩壓腔在尿素溶液建壓前，洩壓電磁閥開啟一段時間，尿素供給泵供給的尿素溶液將穩壓腔內部的空氣按預設值排出。穩壓腔壓力偏高時，洩壓電磁閥將根據預先設置釋放定量尿素溶液使穩壓腔內壓力保持在一允許的範圍內。上述壓力膨脹單元為具有彈性的封閉體，根據穩壓腔內壓力的變化自動調節拉伸或收縮，實現整個壓力膨脹單元的體積增大或減小。它能通過改變穩壓腔容積的大小來調節穩壓腔內壓力，使穩壓腔內壓力始終保持在一允許的範圍內。同時壓力膨脹單元能耐尿素水溶液的腐蝕。上述穩壓腔開有空氣入口，該空氣入口安裝有清吹電磁閥。當發動機停止工作時， 清吹電磁閥吹入的定量壓縮空氣通過洩壓電磁閥打開可以排除穩壓腔內剩餘尿素溶液。有益效果用於選擇性催化還原(SCR)系統的還原劑需求量只受尿素計量噴射閥開啟時間長短控制，排氣壓力對它無影響。容積可變的尿素溶液穩壓腔，可以有效的減弱尿素溶液噴射和尿素供給泵的工作特性變化引起的尿素溶液壓力波動。穩壓腔體是採用金屬材料，所述金屬材料優選鋁合金，該金屬具有良好的導熱性，當穩壓腔中尿素溶液溫度過高時可以構成散熱器；當尿素溶液溫度過低時可以通過打開電磁閥引入高溫流體對其加熱。

圖1為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明實施例1如圖1所示，一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置，由穩壓腔體1、壓力膨脹單元4、尿素計量噴射閥9、電磁閥6和溫度傳感器10等組成，其中所述穩壓腔體1為鋁合金件材料製得，該穩壓腔體1由上腔體和下腔體組成，所述上腔體和下腔體之間構成的穩壓腔3 內裝有壓力膨脹單元4，所述壓力膨脹單元4為具有彈性的封閉體，封閉體內的彈性膨脹介質為金屬材料，盤繞為彈簧形狀。根據穩壓腔3內壓力的變化自動調節拉伸或收縮，實現整個壓力膨脹單元4的體積增大或減小。該壓力膨脹單元4隨穩壓腔3內壓力大小，而改變自身體積大小來調節穩壓腔3內壓力；所述穩壓腔3開有尿素溶液進口及帶尿素計量噴射閥9的尿素溶液出口。在穩壓腔3外圍下部的穩壓腔體1壁上開有循環流道5，所述循環流道5的進口處設置電磁閥6，靠近該循環流道5設置溫度傳感器10。循環流道5與發動機的冷卻劑管或冷卻劑軟管連接。所述穩壓腔3還開有排空和洩壓的排空口，該排空口裝有洩壓電磁閥7。所述穩壓腔3開有空氣入口，該空氣入口安裝有清吹電磁閥2。儘管以上結合附圖對本實用新型的優選實施例進行了描述，但本實用新型不限於上述具體實施方式
，上述具體實施方式
僅僅是示意性的而不是限定性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不違背本實用新型宗旨及權利要求的前提下，可以作出多種類似的表示，這樣的變換均落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置，其特徵在於包括穩壓腔體(1)、壓力膨脹單元(4)、尿素計量噴射閥(9)、電磁閥(6)和溫度傳感器(10)，其中所述穩壓腔體(1)為金屬件，該穩壓腔體(1)由上腔體和下腔體組成，所述上腔體和下腔體之間構成的穩壓腔(3) 內裝有壓力膨脹單元(4)，該壓力膨脹單元(4)隨穩壓腔(3)內壓力大小，而改變自身體積大小來調節穩壓腔(3)內壓力；所述穩壓腔(3)開有尿素溶液進口及帶尿素計量噴射閥(9) 的尿素溶液出口。
2.根據權利要求1所述一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置，其特徵在於所述穩壓腔(3 )外圍的下腔體上開有循環流道(5 )，所述循環流道(5 )的進口處設置電磁閥(6 )，靠近該循環流道(5 )設置溫度傳感器(10 )。
3.根據權利要求1所述一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置，其特徵在於所述穩壓腔體(1)為鋁合金件材料製得。
4.根據權利要求1所述一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置，其特徵在於所述穩壓腔(3 )開有排空和洩壓的排空口，該排空口裝有洩壓電磁閥(7 )。
5.根據權利要求1所述一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置，其特徵在於所述循環流道(5)與發動機的冷卻劑管或冷卻劑軟管連接。
6.根據權利要求1所述一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置，其特徵在於所述壓力膨脹單元(4)為具有彈性的封閉體，根據穩壓腔(3)內壓力的變化自動調節拉伸或收縮， 實現整個壓力膨脹單元(4)的體積增大或減小。
7.根據權利要求1所述一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置，其特徵在於所述穩壓腔(3)開有空氣入口，該空氣入口安裝有清吹電磁閥(2)。
專利摘要本實用新型公開了一種用於尿素溶液計量噴射的穩壓裝置，包括穩壓腔體、壓力膨脹單元、尿素計量噴射閥、電磁閥和溫度傳感器，其中穩壓腔體為金屬件，穩壓腔體由上腔體和下腔體組成，上腔體和下腔體之間構成的穩壓腔內裝有壓力膨脹單元，該壓力膨脹單元隨穩壓腔內壓力大小，而改變自身體積大小來調節穩壓腔內壓力；所述穩壓腔開有尿素溶液進口及帶尿素計量噴射閥的尿素溶液出口。用於選擇性催化還原(SCR)系統的還原劑需求量只受尿素計量噴射閥開啟時間長短控制，排氣壓力對它無影響。容積可變的尿素溶液穩壓腔，可以有效的減弱尿素溶液噴射和尿素供給泵的工作特性變化引起的尿素溶液壓力波動。
文檔編號F01N3/20GK202140144SQ20112021035
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月21日 優先權日2011年6月21日
發明者呂再明, 孟再強, 張偉, 李開國, 王永富, 鄧海龍, 高立志 申請人:中國汽車工程研究院股份有限公司, 湖北天雄科技有限公司