尿素泵总成的制作方法

本实用新型涉及汽车尾气处理领域，尤其涉及一种用于柴油机尾气处理系统的尿素泵总成。

背景技术：

汽车内燃机，例如柴油机工作时，多数情况下会伴随过量的氧气产生氧化氮(nox)，从而会对环境造成污染。为了满足日益严苛的排放要求，减少氧化氮的排放，需要把尾气中的nox还原成氮和水，通常是在尾气进入催化器之前，将尿素水溶液作为还原剂喷射到尾气中，实现对nox的还原，这项工作具体是由尿素泵从尿素箱中吸取尿素后泵入到排气管道的尾气中来实现的。

目前市场上的尿素泵总成中多采用单向泵(例如隔膜泵)加换向阀的结构来实现尿素喷射和倒吸的功能，这种设计的主要缺点为零件多，结构复杂，计量精度不高，无法消除残留尿素结晶对系统的影响等缺点。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种结构紧凑，计量精度高，并能有效降低尿素结晶对零部件损害的尿素泵总成。

本实用新型提供的尿素泵总成包括：壳体；端盖，该端盖装配在所述壳体上，从而使得两者内部形成容纳空间；尿素吸入口；尿素喷嘴；电气连接头；双向齿轮泵，该双向齿轮泵至少部分位于所述壳体的内部，且具有液体入口以及液体出口；尿素吸入管道以及尿素喷射管道，所述尿素吸入管道的两端分别与所述尿素吸入口及液体入口相连接，所述尿素喷射管道分别与所述液体出口以及尿素喷嘴相连接。

优选地，所述双向齿轮泵的轴向方向与所述尿素喷嘴的轴向方向相平行。

优选地，还包括回流管道和尿素回流口，所述回流管道分别与所述尿素喷射管道以及尿素回流口相连通。

优选地，还包括标定部件，该标定部件位于所述回流管道中，且该标定部件上形成有孔状结构，所述回流管道中的尿素可以经所述孔状结构回流到尿素箱中。

优选地，还包括歧管总成，该歧管总成具有第一连接口以及第二连接口，且该歧管总成与所述双向齿轮泵配合安装并包覆所述双向齿轮泵的液体入口以及液体出口，所述第一连接口分别与所述尿素吸入管道以及液体入口相连通，所述第二连接口分别与所述尿素喷射管道以及液体出口相连通。

优选地，还包括膨胀应力吸收部件，该膨胀应力吸收部件位于所述尿素喷射管道上。

优选地，还包括压力传感器，该压力传感器安装在所述尿素喷射管道上，所述膨胀应力吸收部件位于所述液体出口和压力传感器之间的尿素喷射管道上。

优选地，所述膨胀应力吸收部件的轴向与所述尿素液体流向相垂直。

优选地，还包括位于所述壳体和端盖形成的内部容纳空间中的尿素品质传感器印刷电路板。

优选地，还包括位于所述壳体和端盖形成的内部容纳空间中的主印刷电路板。

优选地，还包括尿素滤网，其构成所述尿素吸入管道的一部分。

优选地，还包括形成于所述壳体上的冷却液流入管道和冷却液流出管道。

优选地，还包括设置于所述冷却液流入管道上的冷却液滤网。

优选地，还包括冷却液控制阀，用于控制所述冷却液流入管道的开闭。

与现有技术相比，本实用新型提供的尿素泵总成具有零部件少，结构紧凑，装配过程简单，尿素喷射精度高，喷嘴处雾化效果好，压力侧零部件受尿素结晶后膨胀应力影响小的优点。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型所述尿素泵总成的分解爆炸图；

图2是图1中所示尿素泵总成的立体示意图；

图3是图1中所示尿素泵总成的另一个立体示意图；

图4是图1中所示尿素泵总成的剖视图；

图5是图1中所示双向齿轮泵的立体示意图；

图6是图1中所示歧管总成的立体示意图；

图7是图1中所示尿素泵总成的俯视透视图。

具体实施方式

下面将参照附图并通过实施例来描述根据本实用新型实现的尿素泵总成。

尿素泵总成的主要功能和作用是根据发动机控制单元(ecu)反馈的信息，按照给定的压力及流量将与其配合装配在一起的尿素箱中的尿素喷射到发动机的排气管路中，降低nox含量。

如图1至图7所示，本实用新型所述的尿素泵总成包括：壳体1，该壳体1包括壳体外周101以及壳体底部102，壳体外周101和壳体底部102可以是一体成型的，也可以是通过连接件固定(例如通过螺钉固定)在一起的两个部件；端盖2，该端盖2与所述壳体1配合安装从而使得两者内部可以形成容纳空间用于容纳尿素泵总成的其他组成部件，具体的，端盖2可以通过连接件固定在所述壳体外周101上；尿素吸入口3(图3所示)；尿素喷嘴4；电气连接头5；双向齿轮泵6，该双向齿轮泵6至少部分位于所述壳体1的内部并容纳于所述壳体1和端盖2两者形成的空间内，并且该双向齿轮泵具有液体入口61以及液体出口62；尿素吸入管道7以及尿素喷射管道8，所述尿素吸入管道7的两端分别与所述尿素吸入口3及液体入口61相连接，所述尿素喷射管道8分别与所述液体出口62以及尿素喷嘴4相连接。

其中，所述电气连接头5用于给所述双向齿轮泵6以及尿素泵总成中的其他零部件提供电气和/或信号连接。在尿素泵总成工作的过程中，所述双向齿轮泵6根据来自控制单元(例如ecu或者尿素泵总成内部的控制单元)的指示进入第一工作模式并提供第一压力供给，此时，从所述尿素吸入口3吸入的尿素进入尿素吸入管道7以及液体入口61后经液体出口62进入尿素喷射管道8，最后经尿素喷嘴4喷出进入发动机排气管道；当尿素泵总成需要排空内部残留的尿素时，所述双向齿轮泵6根据来自控制单元的指示进入第二工作模式(反向倒吸)并提供第二压力供给，此时，残留在所述双向齿轮泵6内部以及尿素吸入管道7和尿素喷射管道8中的尿素会经所述尿素吸入口3倒吸回到尿素箱(图中未示出)中，实现残余尿素的排空，从而避免管道内部尿素结晶。

进一步的，如图7所示，考虑到实现尿素泵总成的紧凑结构，所述双向齿轮泵6的布置方式具体为：所述双向齿轮泵6的轴向方向与所述尿素喷嘴4的轴向方向相平行。

进一步的，如图4所示，所述尿素泵总成还包括回流管道9、尿素回流口10以及标定部件11，所述回流管道9分别与所述尿素喷射管道8以及尿素回流口10相连通；所述标定部件11位于所述回流管道9中且该标定部件11上形成有孔状结构(图中未示出)。所述回流管道9的功能和作用是将经过所述标定部件11的尿素经所述尿素回流口10排入到尿素箱中；具体地，所述尿素可以流经所述孔状结构后回流到尿素箱中。所述标定部件11的功能作用具体为：第一，辅助建立压力，其实现原理如下：由于所述孔状结构的直径相对于所述回流管道9的直径更小，所以所述标定部件11可以辅助所述双向齿轮泵6快速建立满足尿素喷射要求的工作压力，使得经所述尿素喷嘴4喷出后的尿素具有更好的雾化效果；第二，辅助标定，其实现原理如下：通过获取尾气管中温度及nox传感器的信息，ecu可以计算出所需尿素流量的喷射量a，此外所述标定部件11在特定压力及特定温度下的尿素流量b是固定的，所以a加b可以得出所述双向齿轮泵6需要提供的尿素流量；然后通过查找内置在pcb(例如主印刷电路板16)中齿轮泵理论map图(流量转速曲线)，即可得到所述双向齿轮泵6的控制转速，继而系统的需求得到了快速响应；若所述双向齿轮泵6的性能和理论模型存在偏差，则可以通过调整所述标定部件11的流量(将误差补偿到标定部件中)，实现对所述双向齿轮泵6实际转速的调整，以满足尿素输出流量要求，从而实现对所述双向齿轮泵6的精度补偿，进而实现了尿素喷射量的精确计量，定量供给，提高了喷射精度。另外，为了防止所述双向齿轮泵6反向倒吸时将尿素箱中的尿素吸入尿素泵总成内，需要在所述标定部件11上设置有单向阀(图中未示出)，从而阻止从所述尿素箱经所述尿素回流管道9吸入尿素。

进一步的，如图1,图4,图6和图7所示，为了保证所述尿素吸入管道7、双向齿轮泵6以及尿素喷射管道8之间的有效连接以及固定所述双向齿轮泵6，所述的尿素泵总成还包括位于所述壳体1和端盖2之间的容纳空间内部的歧管总成12，该歧管总成12具有第一连接口121以及第二连接口122，且该歧管总成12与所述双向齿轮泵6配合安装并包覆所述双向齿轮泵6的液体入口61以及液体出口62，所述第一连接口121分别与所述尿素吸入管道7以及液体入口61相连通，所述第二连接口122分别与所述尿素喷射管道8以及液体出口62相连通。

进一步的，当尿素结晶后，由于密度会变小，体积会膨胀，故如图1和图7所示，为了吸收尿素结晶膨胀体积(膨胀应力)、避免结晶对泵关键部件产生不利影响，所述的尿素泵总成还包括膨胀应力吸收部件13，该膨胀应力吸收部件13的材料优选为橡胶且其位于所述尿素喷射管道8上；如图6和图7所示，较佳地，该膨胀应力吸收部件13通过所述歧管总成12上的第一支撑结构123安装在所述尿素喷射管道8上；较佳地，考虑到空间布局的优化，该膨胀应力吸收部件13的轴向与所述尿素液体流向相垂直(图中未示出)。

进一步的，如图1和图7所示，所述的尿素泵总成还包括压力传感器14，该压力传感器14安装在所述尿素喷射管道8上，如图6和图7所示，较佳的，该压力传感器14通过所述歧管总成12上的第二支撑结构124安装在所述尿素喷射管道8上。所述压力传感器14的功能和作用是：实时监测靠近所述尿素喷嘴4侧的尿素喷射管道8内的压力，并将监测结果反馈给尿素泵总成内部的控制处理单元，通过控制处理单元的处理及分析，实时调整控制所述双向齿轮泵6的转速，从而达到精确喷射尿素的目的，得到更好的喷射雾化效果。

进一步的，由于所述液体出口62和压力传感器14的管路为尿素压力侧，此处产生尿素结晶时会对泵总成产生更大的不利影响，所以如图7所示，可以将所述膨胀应力吸收部件13设置在所述液体出口62和压力传感器14之间的尿素喷射管道8上，从而尽可能减少结晶膨胀应力对关键部件不利影响。

进一步的，如图1所示，所述尿素泵总成还包括位于所述壳体1和端盖2形成的内部容纳空间中的主印刷电路板16，该主印刷电路板16可以为控制处理单元，用于收集处理各传感器及其他电子部件反馈的信号(例如压力信号，温度信号，ecu反馈的信号等)，并确定并控制所述双向齿轮泵6的转速，达到精确剂量喷射和倒吸的目的。

进一步的，如图1和图7所示，所述尿素泵总成还包括位于所述壳体1和端盖2形成的内部容纳空间中的尿素品质传感器印刷电路板15，用于接收并处理采集到的尿素箱中的尿素品质信号，并将该信号发送给ecu。

进一步的，如图1，图2，图3和图7所示，所述的尿素泵总成还包括尿素滤网17，其构成所述尿素吸入管道7的一部分，用于过滤尿素中的杂质。

进一步的，如图1，图2，图3和图7所示，所述尿素泵总成还包括形成于所述壳体1上的冷却液流入管道18和冷却液流出管道19，其中壳体内部管道部分图中未完全示出。来自例如发动机的冷却水经所述冷却液流入管道18流入尿素泵总成内部，经插入尿素箱的外部循环管路(图中未示出)后从所述冷却液流出管道19流出，其作用是利用发动机冷却水加热尿素泵总成和尿素箱中的尿素，防止尿素结晶。

进一步的，如图1，图3和图7所示，所述尿素泵总成还包括设置于所述冷却液流入管道18上的冷却液滤网20，用于过滤冷却水中的杂质。

进一步的，如图1和图2所示，所述尿素泵总成还包括冷却液控制阀21，用于控制所述冷却液流入管道18的开闭。

虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本实用新型的保护范围内，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。