一种无空气辅助雾化尿素喷射系统及其控制方法_2

文档序号:9782782阅读:来源:国知局
4、稳压阀5、二位三通阀6、进气口 61、出气口 62、排气口 63、SCR后处理器
7、SCR后处理器温度传感器71、排气管72、吹扫阀8。
【具体实施方式】
[0024]以下结合【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0025]参见图1至图2,一种无空气辅助雾化尿素喷射系统,包括气源1、气囊压力罐2、喷射管路系统3,所述气源I与气囊压力罐2气路连接,气囊压力罐2与喷射管路系统3液路连接,喷射管路系统3与控制单元4信号连接;
所述气囊压力罐2的内部设置有尿素溶液区21、气囊22,尿素溶液区21上设置有气囊22,气囊22依次经二位三通阀6的出气口 62、二位三通阀6的进气口 61、稳压阀5后与气源I气路连接,气囊22依次经二位三通阀6的出气口 62、二位三通阀6的排气口 63后与大气相通,所述喷射管路系统3包括计量阀31、喷嘴32,喷嘴32经计量阀31后与尿素溶液区21液路连接,所述二位三通阀6、计量阀31均与控制单元4信号连接。
[0026]所述气囊压力罐2上设置有压力传感器23、液位传感器24、温度传感器25,压力传感器23、液位传感器24、温度传感器25都与控制单元4信号连接。
[0027]所述气囊压力罐2的顶部设置有增液口26,增液口 26上设置有增液口盖27,气囊压力罐2的底部设置有与计量阀31液路连接的过滤器28。
[0028]所述计量阀31外包裹有喷嘴冷却腔33。
[0029]所述无空气辅助雾化尿素喷射系统还包括SCR后处理器7,SCR后处理器7的进气口与排气管72气路连接,排气管72依次经喷嘴32、计量阀31后与尿素溶液区21液路连接,所述SCR后处理器7上设置有SCR后处理器温度传感器71,SCR后处理器温度传感器71与控制单元
4信号连接。
[0030]所述无空气辅助雾化尿素喷射系统还包括吹扫阀8,吹扫阀8的进气口经稳压阀5后与气源I气路连接,吹扫阀8的出气口经计量阀31后与喷嘴32气路连接,吹扫阀8与控制单元4信号连接。
[0031 ]所述气源I为高压储气瓶或空气压缩机。
[0032]所述稳压阀5为电控式稳压阀或机械式稳压阀,当稳压阀5为电控式稳压阀时,稳压阀5与控制单元4信号连接。
[0033]—种无空气辅助雾化尿素喷射系统的控制方法,所述控制方法包括以下步骤:
先接通稳压阀5,再通过控制单元4控制二位三通阀6通电,以使进气口 61与出气口 62接通,然后控制气源I依次经稳压阀5、进气口61、出气口62后给气囊22充气增压,再通过控制单元4控制计量阀31接通,此时,气囊22给尿素溶液区21加压,尿素溶液区21的尿素溶液依次经计量阀31、喷嘴32后喷射,直至系统需要停止尿素喷射时,然后通过控制单元4控制计量阀31关闭,此时,尿素溶液区21的尿素溶液停止喷射,再通过控制单元4控制二位三通阀6断电,此时,出气口 62与排气口 63接通,气囊22中的气体依次经出气口 62、排气口 63后通向大气,对气囊22进行放气泄压,此时,所述控制方法结束。
[0034]所述计量阀31外包裹有喷嘴冷却腔33;
所述无空气辅助雾化尿素喷射系统还包括SCR后处理器7,SCR后处理器7的进气口与排气管72气路连接,排气管72依次经喷嘴32、计量阀31后与尿素溶液区21液路连接;
所述无空气辅助雾化尿素喷射系统还包括吹扫阀8,吹扫阀8的进气口经稳压阀5后与气源I气路连接,吹扫阀8的出气口经计量阀31后与喷嘴32气路连接,吹扫阀8与控制单元4信号连接;
所述尿素溶液区21的尿素溶液依次经计量阀31、喷嘴32后喷射是指:尿素溶液区21的尿素溶液依次经计量阀31,喷嘴32后向排气管72喷射,此时,计量阀31外包裹的喷嘴冷却腔33接冷却水冷却计量阀31 ;
所述对气囊22进行放气泄压后,再通过控制单元4控制吹扫阀8接通,此时,气源I中的气体依次经稳压阀5、吹扫阀8后对喷射管路系统3进行吹扫,然后通过控制单元4控制吹扫阀8关闭。
[0035]本发明的原理说明如下:
1、气源1:参见图1至图2,气源I可以为小型空气压缩机,也可以为空气储气罐,其中小型空气压缩机的出口压力通常是0.8Mpa-lMpa,这两种气源适用于各种车船,对于采用气刹车的汽车,也可以利用原有的空压机和储气罐作为气源I。
[0036]2、稳压阀5:参见图1至图2,气源I的气体经过稳压阀5后,变成气压稳定的气体,稳压阀5不论是电控式稳压阀还是机械式稳压阀,它的出气口压力范围均为0.5Mpa - 0.9Mpa,可根据需要设定为0.5Mpa-0.9Mpa其中的一个值。
[0037]3、二位三通阀6:参见图1至图2,二位三通阀6内有三个气体进出口接头、一个电气接头,其中三个气体进出口接头分别为一个进气口 61、一个出气口 62、一个排气口 63,电气接头与控制单元4信号连接。
[0038]当二位三通阀6通电时,进气口61与出气口62接通,气源I依次经稳压阀5、进气口61、出气口 62后给气囊压力罐2的气囊22充气增压;当二位三通阀6不通电时,出气口 62与排气口 63接通,气囊22依次经出气口 62、排气口 63后与大气相通,以对气囊22放气泄压。
[0039]4、气囊压力罐2:参见图1至图2,气囊压力罐2的内部设置有尿素溶液区21、气囊22,尿素溶液区21上设置有气囊22,气囊压力罐2为压力容器,由气源I给气囊压力罐2内的气囊22提供压力,气囊压力罐2的工作压力是0.5Mpa-l.2 Mpa0
[0040]所述气囊压力罐2上设置有压力传感器23、液位传感器24、温度传感器25,压力传感器23、液位传感器24、温度传感器25都与控制单元4信号连接;压力传感器23测量尿素溶液的压力并反馈给控制单元4,液位传感器24测量尿素溶液的液位高度并反馈给控制单元4,温度传感器25测量尿素溶液的温度并反馈给控制单元4。
[0041 ]所述气囊压力罐2的顶部设置有增液口 26,增液口 26上设置有增液口盖27,增液口26用于往气囊压力罐2中增加尿素溶液,增液口盖27用于防止外界杂质进入气囊压力罐2中;气囊压力罐2的底部设置有与计量阀31液路连接的过滤器28,过滤器28用于防止尿素溶液中的杂质进入到计量阀31中。
[0042]5、计量阀31:参见图1至图2,计量阀31的启闭由控制单元4控制,控制单元4根据发动机的运行工况及运行环境等调节决定,通过控制信号来控制计量阀31工作,控制单元4通过控制计量阀31的开启时间来决定尿素溶液的喷射量。
[0043]6、喷嘴冷却腔33:参见图1至图2,所述计量阀31外包裹有喷嘴冷却腔33,所述尿素溶液区21的尿素溶液依次经计量阀31,喷嘴32后向排气管72喷射,此时,计量阀31外包裹的喷嘴冷却腔33接冷却水冷却计量阀31,喷嘴冷却腔33中的冷却介质可以是发动机冷却水也可以是压缩空气,喷嘴冷却腔33保护计量阀31,防止排气管72的高温使计量阀31失效。
[0044]7、控制单元4:参见图1至图2,所述控制单元4的输入信号为压力传感器23、液位传感器24、温度传感器25、SCR后处理器温度传感器71的输出信号以及发动机上测得的油温、水温、负荷、转速等各种信号,并由控制单元4根据设定的程序输出相应的控制信号来控制稳压阀5的开关、计量阀31的开关与喷射量、二位三通阀6的开关,同时判断系统是否正常。
[0045]8、参见图1至图2,气囊压力罐2中的尿素溶液,在气囊22压力的作用下,尿素溶液经过滤器28、计量阀31、喷嘴32,在控制单元4的控制下将定量的尿素溶液喷入排气管72内,尿素溶液在一定温度下经过热解和水解反应生成氨气,氨气在催化剂作用下在SCR后处理器7中将排气内的NOx排放还原为氮气,达到降低排气内NOx的效果。
[0046]9、吹扫阀8:参见图1至图2,所述无空气辅助雾化尿素喷射系统还包括吹扫阀8,吹扫阀8的进气口经稳压阀5后与气源I气路连接,吹扫阀8的出气口经计量阀31后与喷嘴32气路连接,吹扫阀8与控制单元4信号连接,在发动机停机时,通过控制单元4控制吹扫阀8接通,此时,气源I中的气体依次经稳压阀5、吹扫阀8、计量阀31、喷嘴32后进入排气管72中,这样的设计使得气体对喷射管线与喷嘴32残余尿素进行吹扫,防止尿素结晶。
[0047]实施例1:
参见图1至图2,一种无空气辅助雾化尿素喷射系统,包括气源1、气囊压力罐2、喷射管路系统3,所述气源I与气囊压力罐2气路连接,气囊压力罐2与喷射管路系统3液路连接,喷射管路系统3与控制单元4信号连接,所述气囊压力罐2的内部设置有尿素溶液区21、气囊22,尿素溶液区21上设置有气囊22,气囊22依次经二位三通阀6的出气口 62、二位三通阀6的进气口 61、稳压阀5后与气源I气路连接,气囊22依次经二位三通阀6的出气口 62、二位三通阀6的排气口 63后与大气相通,所述喷射管路系统3包括计量阀31、喷嘴
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