專利名稱：氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機動車尾氣排放控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于柴油機選擇性催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)SCR (Selective Catalyst Reduction)的氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
用于柴油機選擇性催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)SCR (Selective Catalyst Reduction)是指安裝在柴油汽車排氣系統(tǒng)中，將柴油機排放中的NOx催化還原成N2和O2的催化還原裝置，選擇尿素水溶液作為還原劑。尿素水溶液噴射到催化劑上游的排氣管中，在廢氣溫度和氣流的作用下水解產(chǎn)生為CO2和氨氣，氨氣作為還原劑將NOx還原成無污染的氮氣和水。尿素溶液必須根據(jù)發(fā)動機工況定量噴射，所以尿素噴射系統(tǒng)需要與發(fā)動機控制單元通訊。SCR的工作效率取決于氣體溫度，通常氣排溫達到250°C以上NOx轉(zhuǎn)化效率可達到85%以上。尿素泵作為SCR系統(tǒng)的核心部件，分為空氣輔助式和無空氣輔助式，目前主要包括以下形式:I)采用隔膜泵和步進電機驅(qū)動形式，但是隔膜的壽命和精度問題不易解決，而且系統(tǒng)不工作時，系統(tǒng)內(nèi)部存有尿素，增加了系統(tǒng)工作異常的可能。2)采用電磁柱塞泵形式，雖然計量精度高，但是存在電磁鐵帶來很大的電磁干擾問題，而且柱塞泵密封性問題很難解決。3)無空氣輔助式噴射系統(tǒng)，為了達到系統(tǒng)不工作時尿素液體可以從尿素泵內(nèi)抽出，已經(jīng)采用換向閥形式實現(xiàn)，該套系統(tǒng)的噴嘴需要接發(fā)動機冷卻水而且需要具有溢流功能，該系統(tǒng)比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有無回液管結(jié)構(gòu)簡單、精度高、不易泄露以及可靠性高的特點，以解決現(xiàn)有技術(shù)中氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)存在的問題。為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)，其包括盛放尿素水溶液的尿素罐、尿素泵、電控單元、發(fā)動機、催化消聲器以及設(shè)置于發(fā)動機排氣管上的噴嘴，其中，所述尿素泵包括能進行正抽和反吸的磁力齒輪泵，所述磁力齒輪泵由步進電機驅(qū)動，且所述磁力齒輪泵通過液管將尿素罐和噴嘴相連通，所述發(fā)動機與噴嘴之間連接有氣管，所述發(fā)動機壓縮空氣經(jīng)氣管對噴嘴內(nèi)的尿素水溶液進行霧化，所述氣管上設(shè)置有氣閥和壓力傳感器，所述尿素泵、發(fā)動機的控制器以及氣管上設(shè)置的氣閥和壓力傳感器均與電控單元通信連接。特別地，所述尿素泵內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器，所述壓力傳感器與電控單元通信連接。特別地，所述尿素泵內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器和加熱器，所述溫度傳感器和加熱器與電控單元通信連接，溫度傳感器檢測泵內(nèi)部溫度，加熱器可以在尿素低溫情況下加熱。特別地，所述氣管上還設(shè)置有減壓穩(wěn)壓閥。
特別地，所述電控單元通過自身傳感器或CAN總線與外界進行通信。本發(fā)明的有益效果為，與現(xiàn)有技術(shù)相比所述氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)采用由步進電機驅(qū)動的磁力齒輪泵，即提供尿素動力又起到精確計量作用，在系統(tǒng)停止噴射時可以將尿素泵和液管的尿素反抽到尿素罐內(nèi)，使尿素低溫結(jié)晶時，系統(tǒng)不易損壞。該系統(tǒng)精度高、不易泄露、無回液管，可靠性高。


圖1是本發(fā)明具體實施方式
I提供的氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。請參閱圖1所示，圖1是本發(fā)明具體實施方式
I提供的氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)的系統(tǒng)不意圖。本實施例中，一種氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)包括盛放尿素水溶液的尿素罐1、尿素泵2、電控單元3、發(fā)動機4、發(fā)動機排氣管5以及設(shè)置于發(fā)動機排氣管5上的催化消聲器6和噴嘴7，所述尿素泵2包括能進行正抽和反吸的磁力齒輪泵20，所述磁力齒輪泵20由步進電機21驅(qū)動，且所述磁力齒輪泵20通過液管8將尿素罐I和噴嘴7相連通，所述尿素泵2內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器22，所述壓力傳感器22與電控單元3通信連接，且所述尿素泵2內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器23和加熱器24，所述溫度傳感器23和加熱器24與電控單元3通信連接，溫度傳感器23檢測泵內(nèi)部溫度，加熱器24可以在尿素低溫情況下加熱。所述發(fā)動機4與噴嘴7之間連接有氣管9，所述氣管9上依次設(shè)置有減壓穩(wěn)壓閥
10、氣閥11和壓力傳感器22，所述發(fā)動機4壓縮空氣經(jīng)氣管9對噴嘴7內(nèi)的尿素水溶液進行霧化。所述尿素泵2內(nèi)的控制器件、發(fā)動機4的控制器以及氣管9上設(shè)置的氣閥11和壓力傳感器22均與電控單元3通過傳感器或CAN總線通信連接。工作時，由尿素泵2將尿素從尿素罐I泵出到噴嘴7，由發(fā)動機4壓縮空氣經(jīng)減壓穩(wěn)壓閥10之后，將噴嘴7內(nèi)的尿素霧化，直接噴入發(fā)動機排氣管5內(nèi)。所述電控單元3根據(jù)發(fā)動機4工況，經(jīng)過內(nèi)部計算，得出需要的尿素水溶液噴射量，并精確控制尿素泵進行噴射。步進電機21驅(qū)動的磁力齒輪泵20，即提供尿素動力又起到精確計量作用，同時在系統(tǒng)停止噴射時可以將尿素泵2和液管8的尿素反抽到尿素罐I內(nèi)，使尿素低溫結(jié)晶時，系統(tǒng)不易損壞。以上實施例只是闡述了本發(fā)明的基本原理和特性，本發(fā)明不受上述事例限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)，其包括盛放尿素水溶液的尿素罐、尿素泵、電控單元、發(fā)動機、催化消聲器以及設(shè)置于發(fā)動機排氣管上的噴嘴，其特征在于，所述尿素泵包括能進行正抽和反吸的磁力齒輪泵，所述磁力齒輪泵由步進電機驅(qū)動，且所述磁力齒輪泵通過液管將尿素罐和噴嘴相連通，所述發(fā)動機與噴嘴之間連接有氣管，所述發(fā)動機壓縮空氣經(jīng)氣管對噴嘴內(nèi)的尿素水溶液進行霧化，所述氣管上設(shè)置有氣閥和壓力傳感器，所述尿素泵、發(fā)動機的控制器以及氣管上設(shè)置的氣閥和壓力傳感器均與電控單元通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述尿素泵內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器，所述壓力傳感器與電控單元通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項所述的氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述尿素泵內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器和加熱器，所述溫度傳感器和加熱器與電控單元通信連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述氣管上還設(shè)置有減壓穩(wěn)壓閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)，其特征在于，所述電控單元通過自身傳感器或CAN總線與外界進行通信。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)，其包括盛放尿素水溶液的尿素罐、尿素泵、電控單元、發(fā)動機、催化消聲器以及設(shè)置于發(fā)動機排氣管上的噴嘴，所述尿素泵包括能進行正抽和反吸的磁力齒輪泵，所述磁力齒輪泵由步進電機驅(qū)動，且所述磁力齒輪泵通過液管將尿素罐和噴嘴相連通，所述發(fā)動機與噴嘴之間連接有氣管，所述發(fā)動機壓縮空氣經(jīng)氣管對噴嘴內(nèi)的尿素水溶液進行霧化，所述氣管上設(shè)置有氣閥和壓力傳感器，所述尿素泵、發(fā)動機的控制器以及氣管上設(shè)置的氣閥和壓力傳感器均與電控單元通信連接。上述氣助式尿素計量噴射系統(tǒng)不僅系統(tǒng)精度高、不易泄露；而且無回液管結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。
文檔編號F01N3/20GK103195546SQ20131010114
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者臧志成 申請人:無錫市凱龍汽車設(shè)備制造有限公司