一种尿素溶液雾化器及尿素溶液喷射装置的制作方法

本发明涉及内燃机尾气后处理技术领域，尤其是涉及一种用于柴油机选择性催化转化系统的尿素溶液雾化器及尿素溶液喷射装置。

背景技术：

柴油机后处理系统通常采用选择性催化还原系统scr去除尾气中含有的氮氧化物。因此需要将尿素水溶液喷射入排气管中，经过水解、热解形成氨气，再通过催化载体将氮氧化物催化还原成无害的氮气和水，实现尾气处理的目的。为了满足日益严格的排放法规，柴油机后处理系统对尿素喷射系统的喷射精度要求越来越高。电控无气助尿素喷嘴可精确实现定时定量的尿素喷射，并且在应用过程中不受压缩气源的限制，逐渐成为市场主流。

尿素溶液喷射系统的供给压力通常为400kpa-900kpa，属于低压喷射。在无气辅的情况下，现有的雾化器结构很难实现良好的雾化效果，喷雾粒径较大。尿素溶液喷入排气管内，易在喷嘴头部、混合器和管壁上形成液膜，进而造成尿素结晶，堵塞排气管路，造成尾气排放超标，严重的情况下甚至会损坏发动机。上述问题已成为尿素溶液喷射装置能否成功应用的关键问题，急需解决。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种尿素溶液雾化器，以解决现有技术中用于柴油机选择性催化转化系统的雾化器存在雾化效果差和喷雾粒径较大的问题。

本发明的另一目的在于提供一种尿素溶液喷射装置，以解决现有技术中用于柴油机选择性催化转化系统的喷射装置存在易造成尿素结晶，堵塞排气管路的问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种尿素溶液雾化器，其包括旋流块和节流块，旋流块的上部正对尿素溶液出液口，且上表面上开设有延伸至旋流块侧表面的导流道，旋流块的下表面上开设有向内延伸的盲孔，节流块装嵌于盲孔的孔口，从而于旋流块的内部形成旋流腔，旋流块的侧表面上开设有向内延伸的旋流槽，旋流槽将导流道与旋流腔连通，节流块的上表面上开设有锥形孔，下表面上开设有延伸至锥形孔的节流孔，从而将旋流腔向外导通。

特别地，多个旋流槽周向均布于旋流腔的外围，并与之偏心连接。

特别地，旋流槽的偏心距不大于旋流腔与旋流槽的半径差值。

特别地，导流道的截面积、旋流槽的截面积、节流孔的截面积依次递减。

特别地，导流道不延伸至旋流块的下表面。

特别地，节流孔与锥形孔圆角过渡衔接。

特别地，旋流块的下表面与节流块的下表面齐平。

一种尿素溶液喷射装置，其包括喷射器主体、导向管、阀体组件和上述的尿素溶液雾化器，导向管与喷射器主体的出液口连通，阀体组件设置于导向管中，控制导向管的流道畅通或阻断，尿素溶液雾化器设置于导向管的端部并形成密封。

特别地，尿素溶液雾化器的旋流块的上表面与阀体组件贴靠，尿素溶液经过尿素溶液雾化器的旋流槽获得一定的切向速度，加快液滴的破碎，减小雾化粒径，最后自尿素溶液雾化器的节流孔喷出。

特别地，阀体组件包括阀座和由衔铁驱动的密封钢球，阀座与导向管的内壁密封固定，阀座的下表面与旋流块贴靠，上表面上开设有型腔，型腔的底部设置有贯通至阀座下面的通孔，密封钢球于型腔中上下运动，且运动到下极限位置时，密封钢球对通孔形成球面密封。

综上，采用上述结构尿素溶液雾化器及尿素溶液喷射装置，可控制尿素溶液经过旋流槽进入旋流腔，在旋流腔内形成周向切速度，旋流腔底部的锥面可减小周向切速度的损失，进而使尿素溶液喷出节流孔时具有一定的切向速度，加快液滴的破碎，形成较小的雾化粒径，优化雾化质量，雾化效果显著，且改善了现有喷射装置容易出现的尿素结晶、堵塞排气管路等问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的尿素溶液雾化器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的尿素溶液雾化器的内部示意图；

图3是本发明实施例提供的尿素溶液喷射装置的结构示意图；

图4是图3中a处放大图；

图5是图3中阀体组件打开时尿素溶液的流向示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1至5所示，本实施例提供一种尿素溶液雾化器，其包括旋流块1和节流块2。

旋流块1的上表面上开设有延伸至旋流块1侧表面的导流道3，旋流块1的下表面上开设有向内延伸的盲孔，节流块2装嵌于盲孔的孔口，两者过盈配合，从而于旋流块1的内部形成旋流腔4，旋流块1的侧表面上开设有向内延伸的旋流槽5，旋流槽5将导流道3与旋流腔4连通，节流块2的上表面上开设有锥形孔6，下表面上开设有延伸至锥形孔6的节流孔7，节流孔7与锥形孔6圆角过渡衔接，从而将旋流腔4向外导通。

旋流块1由机加工制造，其中旋流槽5是由电火花、激光、机加工的一种或者多种方法制成，便于制造，生产精度可控，成本低。节流块2由机加工制造，其中节流孔7是由电火花、激光、机加工的一种或者多种方法制成，便于制造，生产精度可控，成本低。

其中，多个旋流槽5周向均布于旋流腔4的外围，并与之偏心连接，本实施例以四个旋流槽5示例。

需要强调的是，旋流槽5的偏心距应不大于旋流腔4与旋流槽5的半径差值，旋流槽5边缘应与旋流腔4相切，以提供足够旋流切向力。导流道3的截面积、旋流槽5的截面积、节流孔7的截面积依次递减，以提供足够对外喷射力。

另外，导流道3不延伸至旋流块1的下表面，旋流块1的下表面与节流块2的下表面齐平，以保证尿素溶液的流动线路按照自旋流块1的上表面进入旋流腔4最后从节流孔7喷出进行。

本实施例还提供一种尿素溶液喷射装置，其包括喷射器主体8、导向管9、阀体组件和上述的尿素溶液雾化器。导向管9与喷射器主体8的出液口连通，阀体组件设置于导向管9中，控制导向管9的流道畅通或阻断，尿素溶液雾化器设置于导向管9的端部并形成密封。

其中，阀体组件包括阀座10和由衔铁18驱动的密封钢球11，阀座10与导向管9的内壁密封固定，阀座10的下表面与旋流块1贴靠，上表面上开设有型腔12，型腔12的底部设置有贯通至阀座10下面的通孔13，密封钢球11于型腔12中上下运动，且运动到下极限位置时，密封钢球11对通孔13形成球面密封。

具体地，在导向管9上端装配有中心磁体14，导向管9和中心磁体14过盈配合，通过激光焊接固定。在导向管9外部装配有电磁阀15，电磁阀15和导向管9通过注塑体16固定至一起。导向管9上端具有向外的翻边，该翻边与注塑体16形成环槽，用于安装密封圈17。衔铁18、衔铁杆19和密封钢球11通过激光焊接装配为一体，衔铁18为磁性材料，衔铁杆19中和衔铁18形成凹槽，用于放置弹簧20，弹簧20顶部与调压块21接触，调压块21可以改变位置，已调整弹簧20的预紧力。阀座10与导向管9过盈配合，阀座10与密封钢球11接触，可通过改变阀座10的轴向位置控制衔铁18和中心磁体14间的间隙，该间隙值通常为0.05mm～0.2mm。

尿素溶液雾化器的旋流块1的上表面与阀体组件贴靠，尿素溶液经过尿素溶液雾化器的旋流槽5获得一定的切向速度，加快液滴的破碎，减小雾化粒径，最后自尿素溶液雾化器的节流孔7喷出。

综上，采用上述结构尿素溶液雾化器及尿素溶液喷射装置，可控制尿素溶液经过旋流槽进入旋流腔，在旋流腔内形成周向切速度，旋流腔底部的锥面可减小周向切速度的损失，进而使尿素溶液喷出节流孔时具有一定的切向速度，加快液滴的破碎，形成较小的雾化粒径，优化雾化质量，雾化效果显著，且改善了现有喷射装置容易出现的尿素结晶、堵塞排气管路等问题。

以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。