CN104005820A - 一种针对气压式尿素计量喷射系统的液力管路尿素排空方法 - Google Patents

一种针对气压式尿素计量喷射系统的液力管路尿素排空方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种针对气压式尿素计量喷射系统的液力管路尿素排空方法，在气助式尿素计量喷射系统中,设置电控单元13控制阀门与空气真空泵在尿素泵停止工作后顺序采用特定的组合操作操作，使残余在尿素泵及尿素管路中的绝大部分尿素可以回收到尿素箱中，而不会对尿素喷射系统造成任何损害。节省了大量的尿素，而且不会在发动机后处理装置中造成明显的尿素结晶。

Description

一种针对气压式尿素计量喷射系统的液力管路尿素排空方法
技术领域
本发明涉及一种用于柴油机排气后处理的尿素喷射系统，它属于内燃机废气净化系统；更具体地说，涉及一种采用气体压力源作为动力向柴油机排气系统喷射尿素溶液，用于降低柴油机NOx排放的选择性催化还原SCR系统。
背景技术
本发明涉及一种用于柴油机排气后处理的一种针对气压式尿素计量喷射系统的液力管路尿素排空设计,它属于内燃机废气净化系统；更具体地说，涉及一种采用气体压力源作为动力向柴油机排气系统喷射尿素溶液，用于降低柴油机NOx排放的选择性催化还原SCR系统。
发明内容
鉴于现有的技术缺点，本发明的设计目的是提供一种针对气压式尿素计量喷射系统的液力管路尿素排空方法，使之避免现有尿素泵的上述缺点。
本发明的目的是通过如下手段实现的：
一种针对气压式尿素计量喷射系统的液力管路尿素排空构造方法,在包括还原剂供给装置、压缩空气源、变径尿素压力容器、真空空气泵、尿素蓄能器、尿素喷嘴、电磁阀和尿素计量喷射控制单元组成的气助式尿素计量喷射系统中,设置电控单元13控制阀门与空气真空泵在尿素泵停止工作后顺序采用如下操作:1)、打开尿素压力容器与尿素箱连接的电磁阀33，尿素压力容器中的剩余的尿素在压力容器31内高压空气的作用下将尿素压回至尿素箱10；
2)关闭压力容器31与尿素箱10之间的连接电磁阀33，打开压力容器的放气电磁阀21，启动空气真空泵24，靠近尿素喷嘴的尿素蓄能器36中的尿素在蓄能器内高压空气与压力容器31形成的压差作用下将尿素蓄能器内及蓄能器与压力容器之间管路中的尿素压回到压力容器31腔内AB段；3)关闭压力容器放气阀21，打开压力容器进气阀22，在压力容器内高压与尿素箱压差的作用下，压力容器31中的尿素被压回到尿素箱10中；4)打开尿素喷嘴电磁阀20，在尿素压力容器中高压空气作用下，尿素蓄能器与尿素喷嘴之间BC段的残余少量尿素被喷射到尿素喷嘴之外。
采用本发明的方法使残余在尿素泵及尿素管路中的绝大部分尿素可以回收到尿素箱中，而不会对尿素喷射系统造成任何损害。节省了大量的尿素，而且不会在发动机后处理装置中造成明显的尿素结晶。
附图说明
图1是本发明一种针对气压式尿素计量喷射系统的液力管路尿素排空设计。
图2是图1中尿素蓄能器的局部放大图。
图1、2中各个部件标注如下：1、压缩空气入口；2、储气罐；3、压缩空气出口；4、空气滤清器；5、加热继电器开关与尿素箱加热电阻丝；6、尿素箱温度传感器；7、尿素水溶液过滤器；8、尿素水溶液面；9、尿素水溶液位传感器；10、尿素箱；11、尿素加注口；12、尿素管路；13、电控单元；14、电控单元传感器输入端；15、电控单元执行器输出端；16、高压空气管路；17、加热继电器与加热电阻丝；18、发动机冷却液入口(用于冷却尿素喷嘴)；19、发动机冷却液出口(用于冷却尿素喷嘴)；20、尿素喷嘴；21、尿素压力容器放气电磁阀；22、尿素压力容器进气电磁阀；23、尿素压力容器放气管端头；24、尿素压力容器真空气泵；25、尿素管路；26、尿素泵内温度传感器信号输入；27、尿素压力容器压力传感器；28、尿素箱液位传感器信号输入；29、尿素压力容器液位传感器；30、尿素压力容器I尿素液面；31、尿素泵；32、加热继电器与尿素管路加热电阻丝；33、电磁阀；34、发动机CAN总线信号输入；35、尿素蓄能器加热电阻丝；36、尿素蓄能器内压缩空气；37、尿素蓄能器；38、尿素蓄能器中尿素；39、尿素管路。
具体实施方式
本发明一种针对气压式尿素计量喷射系统的液力管路尿素排空设计，其中气体压力源可以是一种高压储气瓶，或者是空气压缩机和储气罐，两种方式其工作原理类似。现以空气压缩机和储气罐实施为例，如图1、2所示。
由小型空气压缩机经压缩空气入口向储气罐2充气。作为车辆用气体压力源，工作压力一般为0.8～1.0MPa。31为尿素压力容器。当尿素压力容器停止工作后，打开尿素压力容器与尿素箱连接的电磁阀33，尿素压力容器中的剩余的尿素在压力容器31内高压空气的作用下将尿素压回至尿素箱10。然后关闭压力容器31与尿素箱10之间的连接电磁阀33，打开压力容器的放气电磁阀21，启动空气真空泵24，靠近尿素喷嘴的尿素蓄能器36中的尿素在蓄能器内高压空气与压力容器31形成的压差作用下将尿素蓄能器内及蓄能器与压力容器之间管路中的尿素压回到压力容器31腔内(AB段)。由于压力容器腔内(AB段)的特殊设计，关闭压力容器放气阀21，打开压力容器进气阀22，在压力容器内高压与尿素箱压差的作用下，压力容器31中的尿素被压回到尿素箱10中。打开尿素喷嘴电磁阀20，在尿素压力容器中高压空气作用下，尿素蓄能器与尿素喷嘴之间的残余少量尿素(AB段)被喷射到尿素喷嘴20之外。所有的阀门与空气真空泵由电控单元13调节。
尿素压力容器及蓄能器上均装有电加热丝17、35，尿素泵内部安装温度传感器26、压力传感器27及液位传感器29，相关的尿素管道加热丝32及尿素箱加热丝5，由电控单元13控制。
尿素冷却装置由冷却剂入口管18、冷却剂出口管19用来冷却尿素喷嘴20，防止尿素喷嘴20过热损坏。尿素罐10上安装有液位传感器9，测量尿素溶液的液位高度；在尿素罐上还装有温度传感器6，测量尿素溶液的温度并反馈给电控单元13；采用加热继电器开关与尿素箱加热电阻丝5(或发动机冷却液)加热尿素箱中的尿素。
本发明中尿素喷射系统的控制装置和控制方法属于现有技术，因此在本说明书中不再详细说明。以上显示和描述了本发明的主要特征、基本原理、技术优点和具体实施方式，本领域的技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。凡是根据发明的技术方案及其发明构思，加以等同替换与改变，均被认为属于发明的权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种针对气压式尿素计量喷射系统的液力管路尿素排空方法,在包括还原剂供给装置、压缩空气源、变径尿素压力容器、真空空气泵、尿素蓄能器、尿素喷嘴、电磁阀和尿素计量喷射控制单元组成的气助式尿素计量喷射系统中,设置电控单元(13)控制阀门与空气真空泵在尿素泵停止工作后顺序采用如下操作:1)、打开尿素压力容器与尿素箱连接的电磁阀(33)，尿素压力容器中的剩余的尿素在压力容器内高压空气的作用下将尿素压回至尿素箱(10)；2)关闭压力容器与尿素箱之间的连接电磁阀(33)，打开压力容器的放气电磁阀(21)，启动空气真空泵(24)，靠近尿素喷嘴的尿素蓄能器(36)中的尿素在蓄能器内高压空气与压力容器(31)形成的压差作用下将尿素蓄能器内及蓄能器与压力容器之间管路中的尿素压回到压力容器(31)腔内AB段；3)关闭压力容器放气阀(21)，打开压力容器进气阀(22)，在压力容器内高压与尿素箱压差的作用下，压力容器中的尿素被压回到尿素箱中；4)打开尿素喷嘴电磁阀(20)，在尿素压力容器中高压空气作用下，尿素蓄能器与尿素喷嘴之间BC段的残余少量尿素被喷射到尿素喷嘴之外。
2.根据权利要求1所述之针对气压式尿素计量喷射系统的液力管路尿素排空构造方法，其特征在于，所述气体压力源包括小型空气压缩机和压缩空气储气罐，其中空气压缩机的出口压力通常是0.8～1.0MPa。
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