CN103161547A - Scr自吸式计量喷射系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种SCR自吸式计量喷射系统，包括控制单元，由控制单元控制的气流管路和液流管路，所述气流管路上设有气源，电控比例阀，文丘里管，所述液流管路包括尿素箱和电磁喷嘴，所述文丘里管连接于电磁喷嘴下游的液流管路上，电磁喷嘴的上下游分别设置有压力传感器，当电磁喷嘴上游和下游的压力差达到一定值时，所述控制单元控制电磁喷嘴进行还原剂计量喷射，当控制单元计算出电磁喷嘴上游和下游的压力的压差达不到设定值时，控制单元将控制所述电控比例阀调节气流流速，进而调节文丘里管内的压力值，直到达到预设喷射的压差，本发明SCR自吸式计量喷射系统具有计量喷射量精确，系统结构简单，成本低的优点。

Description

SCR自吸式计量喷射系统
技术领域
本发明涉及一种柴油车尾气后处理中的SCR喷射系统，尤其涉及一种SCR自吸式计量喷射系统。
背景技术
随着社会对环境保护要求的越来越高，国家对环境保护的力度越来越大，就机动车排放方面国家相关部门已出台相关政策，尤其是“国IV标准”的推行，对机动车排放控制更趋严格，需要在满足“国III标准”基础上再进一步降低30％～50％的污染物才能达标，目前，我国有些城市已经开始执行“国IV标准”的尾气排放政策。
现已知，选择性催化还原技术(SCR)是机动车尾气后处理技术的主流路线，即将还原剂(行业内称为“添蓝”)经过雾化定量喷射进排气管路，并通过SCR催化剂将废气中的主要有害气体NOX转化成氮气和水排出，达到尾气净化的目的。
然而，现有的SCR机动车尾气后处理技术的控制系统较为复杂，基本上都是需要靠动力源(如膜片泵或电磁泵)提供输送动力，在控制单元和计量阀的控制下，将尿素箱内的还原剂通过雾化喷嘴喷射至排气管中，以对排气管中尾气进行催化还原处理，而这种控制系统下的泵动力源长期使用后，故障较多，也增加的了该系统的使用成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种控制系统简单、计量精度高的SCR自吸式计量喷射系统。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种SCR自吸式计量喷射系统，包括控制单元，由控制单元控制的气流管路和液流管路，所述气流管路上设有气源，电控比例阀，文丘里管，所述液流管路包括尿素箱和电磁喷嘴，所述文丘里管连接于电磁喷嘴下游的液流管路上，所述控制单元根据所述电磁喷嘴上下游的压差控制电磁喷嘴进行还原剂的计量喷射。
更进一步地，所述电控比例阀电连接所述控制单元，以控制所述气流管路中气流的压力和通断。
电磁喷嘴的上下游分别设置有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别电连接所述控制单元。
当电磁喷嘴上游和下游的压力差达到一定值时，所述控制单元控制电磁喷嘴进行还原剂计量喷射。
当控制单元计算出电磁喷嘴上游和下游的压力的压差达不到设定值时，控制单元将控制所述电控比例阀调节气流流速，进而调节文丘里管内的压力值，直到达到预设喷射的压差。
所述文丘里管设置气流管路中电控比例阀的下游，用于对气流进行增速降压。
所述文丘里管的下游还设置有与所述控制单元相点连接的电磁阀。
所述电磁阀为两位两通电磁阀，所述两位两通电磁阀可选择连通所述气流管路和液流管路。
所述液流管路中还包括还原剂滤清器。
所述液流管路中还包括与控制单元相电连接的温度传感器。
与现有技术相比，本发明SCR自吸式计量喷射系统采用在气流管路中设置文丘里管，并且将文丘里管连接于液流管路的电磁喷嘴的下游，利用气流在文丘里管中加速减压的功能，还原剂在压力差的作用下被文丘里管抽吸，并吹送至喷嘴处，另外，由于采用高精度电磁喷嘴计量和压差控制，使得该计量喷射系统计量喷射量精确，同时系统结构简单，所需零部件减少，成本低。
附图说明
图1是本发明SCR自吸式计量喷射系统控制原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示，本发明揭示的一种SCR自吸式计量喷射系统，通过将储液箱31中的还原剂进行输送、计量喷射和雾化处理，并通过尿素喷嘴4喷射于排气管5中，达到机动车尾气净化处理的效果。所述SCR自吸式计量喷射系统包括气流管路2和液流管路3，以及控制气流管路和液流管路的控制单元(PCU)1，所述气流管路2包括一气源21，所述气源21为压缩空气气源，为管路提供气源压力，在与气源相接的气流管路2上设置有空气过滤器22和电控比例阀23，所述电控比例阀23电连接控制单元1，电控比例阀23用于控制气流管路2中气流的压力大小和气流的通断。
气流管路2上还设置有文丘里管24，文丘里管24设置在电控比例阀23下游，当气流管路2中的气流以一速度流过文丘里管时可以起到增速降压的作用。
所述液流管路3包括储液箱31、滤清器32以及电磁喷嘴33，液流管路3进一步连通文丘里管24，储液箱31用于存储还原剂，滤清器32用于对还原剂过滤清洁，电磁喷嘴33用于对还原剂的喷射量进行计量，在其他实施例中，电磁喷嘴33还可以包括对还原剂进行混合的混合装置(图中未示出)，以将尿素水溶液搅拌形成均匀的悬浮液，降低结晶风险，并有利于还原剂在尿素喷嘴4处形成均匀的喷雾，提高催化还原反应效果。
更佳地，在电磁喷嘴33两端的液流管路3上分别设置有第一压力传感器P1和第二压力传感器P2，所述第一压力传感器P1和第二压力传感器P2用于分别测量电磁喷嘴33上游和下游的压力。同时，第一压力传感器P1和第二压力传感器P2电连接控制单元1，控制单元1根据第一压力传感器P1和第二压力传感器P2所测的电磁喷嘴33上游和下游的压力值，计算出电磁喷嘴33上游和下游之间的压力差，进而根据压力差控制电磁喷嘴33的开启脉宽，达到精确控制还原剂的计量喷射。
较佳地，在文丘里管的下游还设置有两位两通电磁阀25，两位两通电磁阀25电连接控制单元1，正常工作时，两位两通电磁阀25连通液流管路3，在完成计量喷射后，可以对管路进行吹扫，将管路中的残留还原剂进行吹扫干净，进一步说，在正常喷射完成后，控制单元1控制电磁喷嘴33停止喷射，此时，电控比例阀23打开，气流对文丘里管24及其下游的管路进行吹扫；当控制单元1控制两位两通电磁阀25断开时，高速气流经过文丘里管24，向液流管路3反向吹扫，可以清除管路中残留的还原剂，防止结晶。
更进一步地，本发明SCR自吸式计量喷射系统还包括设置于液流管路中的温度传感器T，该温度传感器T也与控制单元1相电连接，以测量液流管路中还原剂的温度并传输至控制单元1，在温度较低的地区，可以启动加热单元进行管路加热，防止管路内的还原剂冰冻而无法工作。
喷射时，当控制单元1接受到发动机点火信号时，控制单元1控制排空管路(图中未示出)开始排空动作，排空完成后，控制单元1控制电控比例阀23打开，当高速气流流经文丘里管24时，文丘里管24内的压力(即第二压力传感器P2的压力值)降低，电磁喷嘴33上游和下游的压力会形成一个压差，当文丘里管24内的压力低到一定值时(即压差达到设定值时)，控制单元1控制电磁喷嘴33开始工作，当控制单元1计算出的压差达不到设定值时，控制单元1会控制电控比例阀23调节气流流速，进而调节文丘里管24内的压力值，直到达到预设的压差要求。
在压差和电磁喷嘴33计量喷射作用下，还原剂从储液箱31里被抽吸到文丘里管24内，并且在高速气流的作用下，还原剂由喷嘴4喷射入排气管5内，达到尾气净化的目的。
本实施例中所述SCR自吸式计量喷射系统通过第一压力传感器P1和第二压力传感器P2的压力值及压差来控制电控比例阀23的压力调节和电磁喷嘴33的开启脉宽，达到精确计量还原剂喷射量的效果。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种SCR自吸式计量喷射系统，包括控制单元，由控制单元控制的气流管路和液流管路，其特征在于：所述气流管路上设有气源，电控比例阀，文丘里管，所述液流管路包括尿素箱和电磁喷嘴，所述文丘里管连接于电磁喷嘴下游的液流管路上，所述控制单元根据所述电磁喷嘴上下游的压差控制电磁喷嘴进行还原剂的计量喷射。
2.根据权利要求1所述的SCR自吸式计量喷射系统，其特征在于：所述电控比例阀电连接所述控制单元，以控制所述气流管路中气流的压力和通断。
3.根据权利要求1所述的SCR自吸式计量喷射系统，其特征在于：电磁喷嘴的上下游分别设置有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别电连接所述控制单元。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的SCR自吸式计量喷射系统，其特征在于：当电磁喷嘴上游和下游的压力差达到一定值时，所述控制单元控制电磁喷嘴进行还原剂计量喷射。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的SCR自吸式计量喷射系统，其特征在于：当控制单元计算出电磁喷嘴上游和下游的压力的压差达不到设定值时，控制单元将控制所述电控比例阀调节气流流速，进而调节文丘里管内的压力值，直到达到预设喷射的压差。
6.根据权利要求1所述的SCR自吸式计量喷射系统，其特征在于：所述文丘里管设置气流管路中电控比例阀的下游，用于对气流进行增速降压。
7.根据权利要求1所述的SCR自吸式计量喷射系统，其特征在于：所述文丘里管的下游还设置有与所述控制单元相电连接的电磁阀。
8.根据权利要求7所述的SCR自吸式计量喷射系统，其特征在于：所述电磁阀为两位两通电磁阀，所述两位两通电磁阀可选择连通所述气流管路和液流管路。
9.根据权利要求1所述的SCR自吸式计量喷射系统，其特征在于：所述液流管路中还包括还原剂滤清器。
10.根据权利要求1所述的SCR自吸式计量喷射系统，其特征在于：所述液流管路中还包括与控制单元电连接的温度传感器。
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