空气辅助式喷嘴及其后处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种空气辅助式喷嘴以及具有该喷嘴的发动机尾气后处理系统。
【背景技术】
[0002]利用尿素水解之后产生氨气的原理来处理发动机尾气的技术由来已久。通常，现有技术中有非空气辅助式和空气辅助式两套系统，其中非空气辅助式的系统是利用动力源对尿素溶液进行加压，然后再借助喷嘴将尿素溶液雾化到排气管中；空气辅助式的系统又细分为两种类型，一种是内混式，另一种是外混式。其中，内混式是指系统内设置有位于喷嘴之前的混合腔，尿素溶液和压缩空气在混合腔内混和之后，再通过喷嘴雾化到排气管中；外混式是指尿素溶液与压缩空气不在内部混合，而在喷嘴的外部实现混合。
[0003]研宄表明，在低温工况下，一旦尿素溶液中的水分被蒸发，尿素晶体就会析出形成尿素结晶，可能堵塞尿素管路、混合器的表面、催化器的表面以及喷嘴等，最终会增加发动机的油耗、降低对尾气中有害物质的净化效率。
[0004]非空气辅助式系统和空气辅助式系统有各自的优缺点，在如何解决尿素结晶的问题上所采用的方式也各不相同。
[0005]随着排放标准的不断升级，对发动机尾气的处理要求越来越高。随着尿素喷入量的增加，尿素结晶的风险也在增加，如何解决尿素结晶的问题已经成为阻碍后处理技术向前发展的难题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种减少尿素结晶风险的空气辅助式喷嘴以及具有该喷嘴的后处理系统。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种空气辅助式喷嘴，其包括安装部以及凸出所述安装部的主体部，所述主体部设有末端、贯穿所述末端的尿素通道以及环绕在所述尿素通道外围且贯穿所述末端的空气通道，所述尿素通道与所述空气通道在所述喷嘴的外部实现连通；所述喷嘴还包括用以对尿素通道中的尿素溶液进行加热的加热元件。
[0008]作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述加热元件设置在所述尿素通道的内侧。
[0009]作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述主体部包括位于所述尿素通道外围的加热通道，所述加热元件位于所述加热通道内。
[0010]作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述加热通道呈环形，位于所述尿素通道与所述空气通道之间；所述加热元件包括位于所述加热通道内的加热丝或者加热片。
[0011]作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述主体部包括位于所述尿素通道外围的加热通道，所述加热元件包括用以引入所述加热通道内的发动机废气。
[0012]作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述加热元件包括对所述废气进行加热的废气加热装置。
[0013]作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述加热元件为感应加热元件，其包裹在所述主体部的外围。
[0014]作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述喷嘴还包括包裹在所述感应加热元件外围的保护套。
[0015]作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述加热元件设有电源接头。
[0016]作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述喷嘴包括与所述尿素通道连通的尿素管接头以及与所述空气通道连通的空气管接头，所述尿素通道为直通道且位于所述主体部的中部，所述空气通道包括环形的第一通道以及锥形的第二通道。
[0017]本实用新型还涉及一种发动机尾气后处理系统，其包括与所述尿素通道相连且用以泵送尿素溶液的尿素泵、与所述空气通道相连的气源、控制器以及用以安装到排气管上的上述喷嘴。
[0018]相较于现有技术，本实用新型采用了空气辅助式喷嘴，引入空气，提高尿素的雾化效果；在此基础上，通过增加加热元件对尿素溶液进行加热，当尿素管路中存在尿素晶体时，通过加热可以将晶体消除；当尿素管路中不存在尿素晶体时，可以预防低温工况下形成尿素结晶。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型发动机尾气后处理系统的原理示意图。
[0020]图2是图1中的喷嘴在第一实施方式中的剖面示意图。
[0021]图3是图1中的喷嘴在第二实施方式中的剖面示意图。
[0022]图4是图1中的喷嘴在第三实施方式中的剖面示意图。
[0023]图5是图1中的喷嘴在第四实施方式中的剖面示意图。
[0024]图6是与图5中的喷嘴相配合的废气加热管路的示意图。
[0025]图7是图1中的喷嘴在第五实施方式中的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0026]请参图1所示，本实用新型揭示了一种发动机尾气后处理系统100，其包括尿素筒1、用以从所述尿素筒I中向外泵送尿素溶液的尿素泵2、气源3、控制器(未图示)以及用以安装到排气管7上的空气辅助式喷嘴5。所述气源3可以是空气泵或者气囊。在本实用新型图示的实施方式中，所述气源3为气囊，所述发动机尾气后处理系统100还包括与所述气源3相连的控制阀4。所述尿素泵2可以是膜片泵、柱塞泵、齿轮泵等。本实用新型的发动机尾气后处理系统100是一种空气辅助式的后处理系统。
[0027]请参图2所示，所述喷嘴5包括安装部51、凸出所述安装部51的主体部52以及连接于所述安装部51的若干接头。
[0028]在本实用新型图示的实施方式中，所述安装部51大致呈平板状，所述主体部52向下凸出所述安装部51。所述主体部52设有位于底部的末端520、向下贯穿所述末端520的尿素通道521以及环绕在所述尿素通道521外围且贯穿所述末端520的空气通道522。所述喷嘴5是外混式的，即所述尿素通道521与所述空气通道522在所述喷嘴5的外部实现连通，在所述喷嘴5的内部是分开的。
[0029]在本实用新型图示的实施方式中，所述尿素通道521为直通道且位于所述主体部52的中部，所述尿素通道521贯穿所述末端520的位置处形成尿素喷射孔5211。所述空气通道522包括环形的第一通道5221以及锥形的第二通道5222，所述第二通道5222贯穿所述末端520的位置处形成空气喷射孔5223。在本实用新型图示的实施方式中，所述空气喷射孔5223呈圆环状且环绕在所述尿素喷射孔5211的外围，以实现较好的混合。
[0030]所述若干接头包括与所述尿素通道521连通的尿素管接头53以及与所述空气通道522连通的空气管接头54。
[0031]在本实用新型中，所述喷嘴5还包括用以对尿素通道521中的尿素溶液进行加热的加热元件6。
[0032]请参图2所示，在本实用新型图示的第一实施方式中，所述主体部52包括位于所述尿素通道521外围的加热通道523。所述加热通道523呈环形，且位于所述尿素通道521与所述空气通道522之间。所述加热元件6为放置在所述加热通道523内的加热丝或者凡是能够起到加热功能的其他元件。
[0033]请参图3所示，在本实用新型图示的第二实施方式中，所述主体部52包括位于所述尿素通道521外围的加热通道523。所述加热通道523呈环形，且位于所述尿素通道521与所述空气通道522之间。所述加热元件6为贴敷在所述加热通道523内侧的加热片或者凡是能够起到加热功能的其他元件。
[0034]请参图4所示，在本实用新型图示的第三实施方式中，所述加热元件6直接设置在所述尿素通道521的内侧，以对尿素溶液进行加热。所述加热元件6可以是加热丝或者加热片等。
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