CN104047689A - 一种带尿素水解功能的后处理系统 - Google Patents

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王树汾
王涛
高义
王亓召
季伟
李中泰
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Abstract

本发明涉及一种带尿素水解功能的后处理系统，氨气发生器包括四周密闭的喷射容器、设置于喷射容器上端的尿素喷射入口、设置于喷射容器下端的氨气出口以及包绕于喷射容器外围的电加热丝，电加热丝电连接于加热器控制器，尿素喷射入口连接于尿素喷嘴。发动机排出的废气先经过柴油氧化催化器，柴油氧化催化器降低废气中的CH和CO等污染物，同时调整NO和NO2的比例。尿素箱里的尿素经过尿素喷嘴喷射到喷射容器中，在加热器控制器的控制下电加热丝加热喷射容器，将尿素水溶液分解成可以降低氮氧化物的氨气，氨气经氨气出口直接喷入柴油氧化催化器与SCR催化转化器之间的连接管路中，有效避免了尿素喷射雾化不良或者喷射到排气管壁导致尿素结晶现象。

Description

一种带尿素水解功能的后处理系统
技术领域
本发明涉及发动机后处理技术领域，具体涉及一种带尿素水解功能的后处理系统。   
背景技术
在国IV及以上排放的发动机领域，尤其是用在采用SCR技术路线的柴油发动机上。目前由于尿素品质及尿素喷嘴喷射角度等因素，尿素喷射到消声器里经常会出现尿素结晶的情况，结晶物包括尿素或尿素的聚合物包括三聚氰酸酯和三聚氰酸等。尿素结晶后会导致消声器背压增大，发动机功率下降等一系列问题。    
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种有效防止尿素结晶的带尿素水解功能的后处理系统。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
本带尿素水解功能的后处理系统，包括发动机、连接于发动机排气管的柴油氧化催化器、通过管路连接于柴油氧化催化器的SCR催化转化器以及连接于尿素箱的尿素喷嘴，还包括氨气发生器，所述氨气发生器包括四周密闭的喷射容器、设置于喷射容器上端的尿素喷射入口、设置于喷射容器下端的氨气出口以及包绕于喷射容器外围的电加热丝，所述电加热丝电连接于加热器控制器，所述尿素喷射入口连接于尿素喷嘴，所述氨气出口连接于柴油氧化催化器与SCR催化转化器之间的连接管路。
为了加快反应速率，还包括设置于喷射容器中的催化器。
为了根据温度控制尿素喷射，还包括安装于喷射容器底部靠近氨气出口处的温度传感器，所述温度传感器连接于车辆ECU。
为了防止催化器被堵，还包括压差传感器，所述压差传感器两端的测量管路均位于喷射容器中且分别位于催化器的上下两端。
本发明的有益效果是：发动机排出的废气先经过柴油氧化催化器，柴油氧化催化器降低废气中的CH和CO等污染物，同时调整NO和NO2的比例，因为当NO和NO2的比例为1:1时，其化学反应速率是最快的。之后废气进入SCR催化转化器中，而此时尿素箱里的尿素经过尿素喷嘴喷射到喷射容器中，在加热器控制器的控制下电加热丝加热喷射容器，将尿素水溶液分解成可以降低氮氧化物的氨气，氨气经氨气出口直接喷入柴油氧化催化器与SCR催化转化器之间的连接管路中。由于不存在尿素水溶剂的过程，因此有效避免了尿素喷射雾化不良或者喷射到排气管壁导致尿素结晶，因此该系统可以为整个发动机排放水平达到国IV并且系统具有良好的耐久性打下基础。
附图说明
图1为本发明的连接结构框图；
图2为本发明的结构原理图；
图中，1.尿素喷射入口 2.喷射容器 3.压差传感器 4.氨气出口 5.温度传感器 6.催化器 7.加热器控制器 8.发动机 9.柴油氧化催化器 10.氨气发生器 11.尿素喷嘴 12.SCR催化转化器 13.尿素箱 14.电加热丝。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2对本发明做进一步说明。
本带尿素水解功能的后处理系统，包括发动机8、连接于发动机8排气管的柴油氧化催化器9、通过管路连接于柴油氧化催化器9的SCR催化转化器12以及连接于尿素箱13的尿素喷嘴11，还包括氨气发生器10，氨气发生器10包括四周密闭的喷射容器2、设置于喷射容器2上端的尿素喷射入口1、设置于喷射容器2下端的氨气出口4以及包绕于喷射容器2外围的电加热丝14，电加热丝14电连接于加热器控制器7，尿素喷射入口1连接于尿素喷嘴11，氨气出口4连接于柴油氧化催化器9与SCR催化转化器12之间的连接管路。发动机8排出的废气先经过柴油氧化催化器9，柴油氧化催化器9降低废气中的CH和CO等污染物，同时调整NO和NO2的比例，因为当NO和NO2的比例为1:1时，其化学反应速率是最快的。之后废气进入SCR催化转化器中，而此时尿素箱13里的尿素经过尿素喷嘴11喷射到喷射容器2中，在加热器控制器7的控制下电加热丝14加热喷射容器2，将尿素水溶液分解成可以降低氮氧化物的氨气，氨气经氨气出口4直接喷入柴油氧化催化器9与SCR催化转化器12之间的连接管路中。由于不存在尿素水溶剂的过程，因此有效避免了尿素喷射雾化不良或者喷射到排气管壁导致尿素结晶，因此该系统可以为整个发动机排放水平达到国IV并且系统具有良好的耐久性打下基础。
还可以包括设置于喷射容器2中的催化器6。催化器6可以加快尿素变为氨气的反应速率，并降低反应所需要的温度。通过增加压差传感器3，并使压差传感器3两端的测量管路均位于喷射容器2中且分别位于催化器6的上下两端，可以实现测量催化器6两端的压差测量，当压差过大时，说明催化器被堵住，此时需要菜啊去措施将催化器再生，提高了使用的可靠性。
还可以包括安装于喷射容器2底部靠近氨气出口4处的温度传感器5，温度传感器5连接于车辆ECU。温度传感器可以判断氨气发生器10进入到SCR催化转化器12的氨气温度，由于通常情况下低于200摄氏度时，尿素是不喷射的，因此增加温度传感器5后可以根据温度由ECU判断是否喷射尿素。 

Claims (4)

1.一种带尿素水解功能的后处理系统，包括发动机（8）、连接于发动机（8）排气管的柴油氧化催化器（9）、通过管路连接于柴油氧化催化器（9）的SCR催化转化器（12）以及连接于尿素箱（13）的尿素喷嘴（11），其特征在于：还包括氨气发生器（10），所述氨气发生器（10）包括四周密闭的喷射容器（2）、设置于喷射容器（2）上端的尿素喷射入口（1）、设置于喷射容器（2）下端的氨气出口（4）以及包绕于喷射容器（2）外围的电加热丝（14），所述电加热丝（14）电连接于加热器控制器（7），所述尿素喷射入口（1）连接于尿素喷嘴（11），所述氨气出口（4）连接于柴油氧化催化器（9）与SCR催化转化器（12）之间的连接管路。
2.根据权利要求1所述的带尿素水解功能的后处理系统，其特征在于：还包括设置于喷射容器（2）中的催化器（6）。
3.根据权利要求1或2所述的带尿素水解功能的后处理系统，其特征在于：还包括安装于喷射容器（2）底部靠近氨气出口（4）处的温度传感器（5），所述温度传感器（5）连接于车辆ECU。
4.根据权利要求2所述的带尿素水解功能的后处理系统，其特征在于：还包括压差传感器（3），所述压差传感器（3）两端的测量管路均位于喷射容器（2）中且分别位于催化器（6）的上下两端。
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