专利名称：尿素计量喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车尾气处理装置，特别涉及一种可应用于SCR 技术的尿素计量喷射装置。
背景技术：
随着汽车工业的迅速发展，汽车尾气污染已经成为一种重要的排 放污染源。我们国家已经对汽车尾气排放制定了严格的排放法规和具 体的日程表，排放要求日趋严格。将在2010年强制实行国IV排放法 规要求。但是就目前的内燃机(特别是柴油机)技术水平，仅靠改进 内燃机自身己经无法实现，必须加装后处理装置。SCR技术就是其中 一种后处理技术路线。SCR采用了将尿素溶液喷入到汽车尾气中，将 NOx (氮氧化合物的总称，通常包括NO和N02等)转换成了水蒸气 和氮，大大减少了对人体有害的NOx的排放。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供可定量喷射尿素溶液的尿素计 量喷射装置。
为了解决上述技术问题，本发明包括本体，本体内设有高压空气 通道和尿素溶液通道，尿素溶液通道上设有闭锁阀门。本体内设有活 塞孔，高压空气通道和尿素溶液通道均与活塞孔相通，活塞孔内设有 主动活塞和真空封闭活塞。本体上部装有可推动主动活塞和闭锁阀门 运动的线性运动驱动装置。主动活塞、真空封闭活塞和闭锁阀门均设 有回位机构，闭锁阀门在运动过程中具有可封闭和敞开尿素溶液通道 的两种状态。
为了使其结构紧凑、体积小，所述的活塞孔竖向设置，本体有一 个与活塞孔平行的锁孔，锁孔和尿素溶液通道相交叉，所述的闭锁阀 门插在锁孔中，尿素溶液通道和活塞孔的相通点高于高压空气通道和 活塞孔的相通点，主动活塞处在真空封闭活塞的上方，主动活塞和真空封闭活塞都处于上限位时，主动活塞和真空封闭活塞之间有一定间 隙，线性运动驱动装置设在本体的顶部，当线性运动驱动装置的传动 轴处于最上位时，闭锁阀门的最高点高于主动活塞的最高点。
为了使其量取的溶液的量准确性高，所述的主动活塞设有上限位 机构和下限位机构，真空封闭活塞设有上限位机构。
为了使尿素溶液的雾化效果好，本发明包括有喷嘴，喷嘴中心有 一通孔，通孔的孔壁有喷口，喷嘴固定在本体中，喷嘴的中心通孔为 活塞孔的一部分，喷嘴的喷口与高压空气通道相通。
为了使其结构简单，所述的回位装置为回位弹簧，所述的线性运 动驱动装置为线性电磁马达。
为降低频率，提高线性电磁马达和弹簧的使用寿命，本发明包括 多个由线性电磁马达、主动活塞、本体、真空封闭活塞、闭锁阀门和 喷嘴组成的单体，所有单体的高压空气通道相串联。
本发明的有益效果是本发明先通过主动活塞和真空封闭活塞定 量量取尿素溶液，然后主动活塞和真空封闭活塞带动定量量取的尿素 溶液进入高压空气通道，尿素溶液立即被高压空气雾化，然后，主动 活塞和真空封闭活塞回位并抽真空，闭锁阀门打开，尿素溶液再次填 充到主动活塞和真空封闭活塞之间，依次循环。每个定型的单体的每 次喷射的尿素溶液量相同，本发明工作频率较高，能达到3次/秒以上， 较高的喷射频率和较少的喷射剂量可以使整个SCR系统获得一个较 好的工作状态。并且本发明结构简单、紧凑、体积小，经济可靠。
图1为本发明取液状态的主视结构局部剖视示意图；图2为本发 明取液状态的左视结构局部剖视示意图；图3为本发明喷射完成状态 的主视结构局部剖视示意图；图4为本发明喷射完成状态的左视结构 局部剖视示意图；图5为两个单体的尿素计量喷射装置的串联结构示 意图中1、线性电磁马达，2、主动活塞，3、本体，4、高压空气 通道，5、真空封闭活塞，6、闭锁阀门，7、液体流通口， 8、尿素溶 液通道，9、喷嘴。
具体实施例方式
如图1-图4所示的一种具体实施例，它包括线性电磁马达l、主 动活塞2、本体3、真空封闭活塞5、闭锁阀门6和喷嘴9，本体3内 设有横向的高压空气通道4和横向的尿素溶液通道8，尿素溶液通道 8在高压空气通道4的上方，本体3内设有一个竖向的锁孔和一个竖 向的活塞孔，锁孔与尿素溶液通道8相交叉，活塞孔与高压空气通道 4相交叉，喷嘴9中心有一通孔，通孔的孔壁有喷口，喷嘴9固定在 本体3中，喷嘴9的中心通孔为活塞孔的一部分，喷嘴9的喷口与高 压空气通道4相通。主动活塞2设置在活塞孔的上端，真空封闭活塞 5设置在活塞孔的下端，尿素溶液通道8的内端与活塞孔的上部分连 通。尿素溶液通道8和活塞孔的相通点高于高压空气通道4和活塞孔 的相通点。闭锁阀门6的锁芯设置在锁孔中，锁芯的主体和尿素溶液 通道8直径相同，锁芯的中部有一段较细，当此段处于尿素溶液通道 8中时，可形成一个液体流通口 7，尿素溶液通道8处于打开状态， 当锁芯的其它部分处于尿素溶液通道8中时，尿素溶液通道8被切断。 主动活塞2和真空封闭活塞5的活塞杆均设有回位弹簧，闭锁阀门6 的活塞杆上设有回位弹簧。主动活塞2和闭锁阀门6在不受压的情况 下，闭锁阀门6的锁芯的上端高于主动活塞2的活塞杆的上端，此时， 尿素溶液通道8处于打开状态，真空封闭活塞5的上端高于高压空气 通道4。线性电磁马达1固定在本体3的顶面上。主动活塞2上设有 上限位机构和下限位机构，真空封闭活塞5上设有上限位机构。
工作原理
本尿素计量喷射装置的初始状态如图1、图2所示，尿素溶液通 道8是打开的，尿素溶液通道8及主动活塞2和真空封闭活塞5的间 隙内充满了尿素液。
工作时，线性电磁马达1先推动闭锁阀门6的锁芯向下运动，切 断尿素溶液通道8，使部分尿素液封闭在尿素溶液通道8。然后线性 电磁马达1继续压縮主动活塞2向下运动，推动主动活塞2和真空封 闭活塞5之间的尿素溶液以及真空封闭活塞5 —起向下运动。尿素溶 液进入喷嘴9，在高压空气的作用下，尿素溶液从喷嘴9的喷口喷入到高压空气通道4内。进而被高压空气雾化(最终进入内燃机排气通 道与催化剂接触)，完成喷射动作。
如图3、图4所示，溶液喷完以后，主动活塞2与真空封闭活塞 5相接触，线性电磁马达1向上运动，主动活塞2、真空封闭活塞5 和闭锁阀门6的在各自的弹簧推动下向上复位。主动活塞2与真空封 闭活塞5 —直接触到真空封闭活塞5运动到上限，真空封闭活塞5停 止运动，主动活塞2继续向上运动，主动活塞2和真空封闭活塞5之 间形成真空，线性电磁马达1继续向上运动，闭锁阀门6的芯阀继续 向上运动，当线性电磁马达1运动到接近上限时，尿素溶液通道8被 打开，外部尿素溶液进入，主动活塞2和真空封闭活塞5之间又填充 满定量的尿素溶液。完成抽取动作。
如此、完成一个工作循环。
由于主动活塞2与真空封闭活塞5间的空腔容积已定(可以随设 计调整)，例如空腔容积为一毫升，这样每一个工作循环就喷射一毫 升溶液。电控系统控制电磁线圈的动作次数，就可以喷出任何倍数的
一毫升溶液。
如图5所示，本尿素计量喷射装置也可多个串联使用，串联方法 是将尿素计量喷射装置的高压空气通道4相串联。这样在同一尿素溶 液需要量的情况下，可以降低尿素计量喷射装置的工作频率。
权利要求
1、一种尿素计量喷射装置，其特征在于包括本体(3)，本体(3)内设有高压空气通道(4)和尿素溶液通道(8)，尿素溶液通道(8)上设有闭锁阀门(6)，本体(3)内设有活塞孔，高压空气通道(4)和尿素溶液通道(8)均与活塞孔相通，活塞孔内设有主动活塞(2)和真空封闭活塞(5)，本体(3)上设有可推动主动活塞(2)和闭锁阀门(6)运动的线性运动驱动装置，主动活塞(2)、真空封闭活塞(5)和闭锁阀门(6)均设有回位机构，闭锁阀门(6)在运动过程中具有可封闭和敞开尿素溶液通道(8)的两种状态。
2、 根据权利要求1所述的尿素计量喷射装置，其特征在于所述的 活塞孔竖向设置，本体(3)有一个与活塞孔平行的锁孔，锁孔 和尿素溶液通道(8)相交叉，所述的闭锁阀门(6)插在锁孔中， 尿素溶液通道(8)和活塞孔的相通点高于高压空气通道(4)和 活塞孔的相通点，主动活塞(2)处在真空封闭活塞(5)的上方， 主动活塞(2)和真空封闭活塞(5)都处于上限位时，主动活塞(2)和真空封闭活塞(5)之间有一定间隙，线性运动驱动装置 设在本体(3)的顶部，当线性运动驱动装置的传动轴处于最上 位时，闭锁阀门(6)的最高点高于主动活塞(2)的最高点。
3、 根据权利要求2所述的尿素计量喷射装置，其特征在于所述的 主动活塞(2)设有上限位机构和下限位机构，真空封闭活塞(5) 设有上限位机构。
4、 根据权利要求l或2或3所述的尿素计量喷射装置，其特征在于 包括有喷嘴(9)，喷嘴(9)中心有一通孔，通孔的孔壁有喷口， 喷嘴(9)固定在本体(3)中，喷嘴(9)的中心通孔为活塞孔 的一部分，喷嘴(9)的喷口与高压空气通道相通。
5、 根据权利要求4所述的尿素计量喷射装置，其特征在于所述的 回位装置为回位弹簧，所述的线性运动驱动装置为线性电磁马达(1)。
6、 根据权利要求5所述的尿素计量喷射装置，其特征在于包括多 个由线性电磁马达(1)、主动活塞(2)、本体(3)、真空封闭活塞(5)、闭锁阀门(6)和喷嘴(9)组成的单体，所有单体的高 压空气通道(4)相串联。
全文摘要
本发明公开了一种尿素计量喷射装置，本发明包括本体，本体内设有高压空气通道和尿素溶液通道，尿素溶液通道上设有闭锁阀门。本体内设有活塞孔，高压空气通道和尿素溶液通道均与活塞孔相通，活塞孔内设有主动活塞和真空封闭活塞。本体上部装有可推动主动活塞和闭锁阀门运动的线性运动驱动装置。主动活塞、真空封闭活塞和闭锁阀门均设有回位机构，闭锁阀门在运动过程中具有可封闭和敞开尿素溶液通道的两种状态。本发明每个定型的单体的每次喷射的尿素溶液量相同，本发明工作频率较高，能达到3次/秒以上，较高的喷射频率和较少的喷射剂量可以使整个SCR系统获得一个较好的工作状态。
文档编号F01N3/08GK101496997SQ20091001378
公开日2009年8月5日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者管雷全 申请人:管雷全