一种空气辅助式scr尿素喷射系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种空气辅助式SCR尿素喷射系统。
【背景技术】
[0002]目前大气污染日益严重，其中使用柴油机做动力的汽车是一个重要污染源。为了保护环境，世界各国相继出台了控制汽车尾气排放的相关法规，越来越严格的排放法规使得单纯的机内净化技术很难满足法规要求，必须依靠机外后处理技术予以辅助。目前主要技术路线就是选择性催化还原(SCR)，通过向废气内喷射尿素溶液的方法，将废气中的NOx还原为无害的氮气、二氧化碳和水。
[0003]当前大部分车用尿素喷射装置通常采用液体喷射，雾化效果较差，造成尿素利用率低，氨泄漏。而且，液体喷射的产品通常采用电控尿素喷嘴，控制阀直接安装在排气管上，因高温易导致电控喷嘴烧坏。此外，还有些液体喷射装置是在尿素喷射结束后让尿素泵反转，抽空添蓝管路的措施来防止添蓝结晶堵塞喷孔的技术方案。采用此种方案后，汽车在停车后发动机必须再运转一段时间，或者在发动机关机后靠蓄电池使电机和输送泵逆转一段时间；还需要采用可逆转的电机和输送泵，会提高成本，而且实际操作也很不方便。
[0004]为了提高SCR系统的转化效率，一般采用气体辅助喷射。传统的空气辅助喷射的产品大部分需要先在一个混合腔内将空气和尿素溶液混合，然后将混合后的气液混合物喷射到排气管内。此种方案易引起混合腔内尿素结晶，堵塞混合腔。
【实用新型内容】
[0005]为解决上述问题，本实用新型提供一种可避免尿素结晶、喷射效果好的空气辅助式SCR尿素喷射系统。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，包括车载空气储气筒(1)、尿素添蓝罐(9)、发动机排气消声器(27)、尿素喷射器(14)，上述的尿素喷射器
(14)与发动机排气消声器(27)的输入端连通，其特征在于，上述的车载空气储气筒(I)通过空气通道(30)与尿素喷射器(14)连通，空气管道(30)上设置有空气过滤器芯(2)、空气开关电磁阀(3)和减压稳压阀(4)，上述的尿素添蓝罐(9)通过尿素通道(29)与尿素喷射器(14)连通，尿素通道(29)上设置有尿素精滤滤芯(8)、尿素溶液泵(10)和尿素开关电磁阀(12 )，另外，减压稳压阀(4 )出口端和尿素溶液泵(10 )入口端之间设置有排空电磁阀(6 )和单向阀(7 )，空气通道(30 )和尿素通道(29 )通过单向阀(13 )连通。
[0007]进一步地，有一空气压力传感器(5)设置在减压稳压阀(4)和尿素喷射器(14)之间，空气压力传感器(5)与后处理控制单元D⑶(23)连接。
[0008]进一步地，有一尿素压力传感器(11)设置在尿素溶液泵(10)和尿素开关电磁阀
(12)之间，尿素压力传感器(11)与后处理控制单元D⑶(23)连接。
[0009]进一步地，上述的尿素溶液泵(10 )、排空电磁阀(6 )、空气开关电磁阀(3 )、尿素开关电磁阀(12)分别与后处理控制单元D⑶(23)连接。
[0010]进一步地，有一尿素粗滤滤芯(20)设置在尿素添蓝罐(9)中。
[0011]进一步地，有一排气温度传感器(24)设置在发动机排气消声器(27)的进口处，有一氮氧传感器(25)设置在发动排气机消声器(27)的出口处，上述的排气温度传感器(24)和氮氧传感器(25)分别与后处理控制单元D⑶(23)连接。
[0012]进一步地，尿素添蓝罐(9)中设置有冷却水通道(22)，冷却水通道(22)的冷却水入口(16)和冷却水出口(17)分别与发动机(26)的循环水系统连通，冷却水入口(16)所连接的通道上设置有冷却水电磁阀(15)，冷却水电磁阀(15)与后处理控制单元D⑶(23)连接。
[0013]进一步地，有一尿素管路加热器(31)设置在尿素通道(29 )上，上述的尿素管路加热器(31)与后处理控制单元D⑶(23)连接。
[0014]进一步地，上述的后处理控制单元D⑶(23)与发动机电控单元E⑶(28)连接。
[0015]进一步地，上述的尿素喷射器(14)包括空气入口(34)、尿素入口(35)，以及内喷孔(36)和外喷孔(37)，内喷孔(36)和外喷孔(37)为同心圆。
[0016]本实用新型提供的一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，与现有技术相比，有以下有益效果:
[0017]在尿素溶液泵(10)和尿素喷射器(14)之间设置有尿素开关电磁阀(12)，可以保证系统工作后能尽快建压，并且可以避免在建压过程中将多余的尿素排入到发动机排气管中，避免发动机排气消声器(27)因排温过低无法催化反应而导致尿素结晶并堵塞发动机排气消声器(27)；
[0018]在减压稳压阀(4)出口端和尿素溶液泵(10)入口端之间设置有排空电磁阀(6)和单向阀(7)，发动机停机后，排空电磁阀(6)打开，压缩空气经单向阀(7)进入尿素溶液泵(10)入口前的负压管路，使尿素溶液泵(10)及尿素通道被吹干净，避免在低温下尿素溶液结冰或由于水分蒸发导致尿素结晶，堵塞尿素通道，另外，单向阀(7)可避免尿素溶液泵
(10)在建压时尿素溶液进入到排空电磁阀(6)的空气出口中；
[0019]空气通道(30 )通过单向阀(13 )与尿素通道(29 )连通，可以使得气体进入尿素通道(29)，加快尿素流速，避免排温过高时堵塞尿素喷嘴。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型具体实施例的工作原理示意图。
[0021]图2是图1中尿素喷射单元的布置示意图一。
[0022]图3是图1中尿素喷射单元的布置示意图二。
[0023]图4是图1和图2中尿素喷射器的结构示意图。
[0024]图中:1_车载空气储气筒；2_空气过滤器芯；3_空气开关电磁阀；4_减压稳压阀；5-空气压力传感器；6_排空电磁阀；7-单向阀；8_尿素精滤滤芯；9_尿素添蓝罐；10-尿素溶液泵；11-尿素压力传感器；12-尿素开关电磁阀；13_单向阀；14_尿素喷射器；15_冷却水电磁阀；16_冷却水入口 ；17_冷却水出口 ；18_集成式减压稳压电磁阀；19_尿素出口 ；20-尿素粗滤滤芯；21_尿素喷射单元；22_冷却水通道；23_后处理控制单元D⑶；24_排气温度传感器；25_氮氧传感器；26_发动机；27_发动机排气消声器；28_发动机电控单元E⑶；29_尿素通道；30_空气通道；31_尿素管路加热器；32_尿素液位传感器；33_尿素温度传感器；34_空气入口 ；35_尿素入口 ；36_内喷孔；37_外喷孔；P_集成式减压稳压电磁阀空气入口 ；A1-集成式减压稳压电磁阀减压后空气输出口 ；A2-集成式减压稳压电磁阀排空电磁阀空气输出口。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型进行详细阐述，以下实施例是对本实用新型的解释，而本实用新型并不局限于以下实施方式。
[0026]如图1所示，本实用新型提供的一种空气辅助式SCR尿素喷射系统，包括车载空气储气筒1、尿素添蓝罐9、发动机排气消声器27、尿素喷射单元21和尿素喷射器14，尿素喷射器14与发动机排气消声器27的输入端连通，车载空气储气筒I通过尿素喷射单元21将空气排入尿素喷射器14的空气入口 34，尿素添蓝罐9通过尿素喷射单元21将尿素排入尿素喷射器14的尿素入口 35，其中车载空气储气筒I与尿素喷射单元21之间的管路、以及尿素喷射单元21与尿素喷射器14的空气入口 34之间的管路是空气通道30，尿素添蓝罐9与尿素喷射单元21之间的管路、以及尿素喷射单元21与尿素喷射器14的尿素入口 35之间的管路是尿素通道29，另外，尿素喷射单元21与尿素喷射器14的尿素入口 35之间的管路上设置有尿素管路加热器31，尿素管路加热器31与后处理控制单元DCU23连接。
[0027]发动机26的循环水系统通过冷凝水通道22给尿素添蓝罐9和尿素喷射单元21提供冷凝水，冷却水通道22设置在尿素添蓝罐9和尿素喷射单元21内，尿素喷射单元21布置在尿素添蓝罐9的上方，(如图3所示)，冷却水由发动机26出来接到冷却水入口 16上，冷凝水在尿素喷射单元21和尿素添蓝罐9中循环一圈后由冷却水出口 17回到发动机26，在尿素喷射单元21中冷却水入口 16所连接的通道上设置有冷凝水电磁阀15，冷凝水电磁阀15与后处理控制单元D⑶23连接。
[0028]尿素添蓝罐9上设置有尿素液位传感器32和尿素温度传感器33，尿素液位传感器32和尿素温度传感器33分别与后处理控制单元DCU23连接，为系统提供尿素添蓝罐9的液位和温度信号，其中尿素液位信号用来判断尿素添蓝罐9内尿素溶液的容积，当液位信号低于一定限值时，系统在仪表上进行报警，提醒用户及时加注尿素溶液；尿素温度信号用来判断尿素添蓝罐9内的温度，当温度低于一定限值时，后处理控制单元DCU23控制冷却水电磁阀15及尿