CN104948365A - 一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的scr系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柴油机用直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统，包括燃油泵总成和SCR系统，所述燃油泵泵体与尿素泵泵体相连；燃油泵凸轮轴与尿素泵凸轮轴相连；燃油泵拉杆与尿素泵拉杆相连；燃油泵通过尿素泵与SCR系统相连；燃油泵调速器根据柴油机工作状况同步精确控制燃油泵喷油量和尿素泵喷液量；减小燃油泵柱塞直径提高了泵端压力、改变柱塞工作面形状使可变预行程燃油泵有效降低柴油机尾气中CO、HC特别是NOx含量；由调速器同步精确控制的尿素泵随时喷射与柴油机尾气中NOx含量相匹配的尿素液，进入SCR箱体后产生化学反应，进一步消除剩余的NOx；在排放达标前提下，有效降低柴油机燃油消耗量、尿素液消耗量和产品故障率。

Description

一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统

技术领域

本发明涉及一种柴油机用燃油泵以及SCR系统，特别涉及一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统。

背景技术

随着社会发展，传统直列式燃油泵已不能满足车用柴油机排放标准。“国务院办公厅关于加强内燃机工业节能减排的意见——国法办(2013)12号”文件要求：“……到2015年，新生产的车用柴油机全部应用高压燃油喷射系统……”，目前，国内各车用柴油机制造企业几乎全部使用了电控高压燃油喷射系统。

发达国家研制的电控高压燃油喷射系统通过提高燃油喷射压力和选择合适的柴油机供油提前角，使柴油机烟度和排放颗粒物大幅度减少，但又使柴油机尾气中产生了更多的NOx，为了消除NOx，电控SCR系统通过向柴油机尾气中喷射尿素液，与尾气混合后进入SCR箱体，通过催化还原反应，将大部分NOx分解还原为氮气和水，使柴油机尾气排放达到国家标准。

电控高压燃油喷射系统独有的结构使高压油泵消耗柴油机功率较大，电控高压燃油喷射系统在柴油机压缩上止点前的预喷射使柴油机气缸压力提前升高也额外消耗了柴油机功率，为了提高柴油机尾气排放温度使电控SCR系统更好地工作，电控高压燃油喷射系统有时候还在柴油机排气门即将打开之前再喷射一点燃油即所谓的后喷射，这又造成了浪费，另外，电控高压燃油喷射系统和电控SCR系统复杂的结构、昂贵的造价、娇气的使用方法、不太理想的起步和爬坡性能、对于高洁燃料极度依赖、很不方便的维修服务、使用户采购，使用，维修成本大幅度提高等并不受用户欢迎，所以，电控系统也存在着许多缺点。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种克服电控高压燃油喷射系统和电控SCR系统缺陷的直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统。

为实现上述目的，本发明采用以下设计方案：

一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统包括：燃油泵总成，SCR系统；燃油泵总成包括：调速器总成、输油泵总成、燃油泵泵体、燃油泵凸轮轴、凸轮轴轴承、凸轮轴支架、滚轮体总成、燃油泵柱塞偶件、柱塞弹簧、柱塞弹簧上座、柱塞弹簧下座、燃油泵出油阀偶件、出油阀弹簧、减容体、出油阀紧座、燃油泵拉杆(或齿条)、油量调节套筒、油量调节齿圈以及相应的紧固件；SCR系统包括：尿素泵泵体、尿素泵凸轮轴、尿素泵柱塞偶件、柱塞弹簧、柱塞弹簧上座、柱塞弹簧下座、尿素泵拉杆、尿素液量调节套筒、尿素液量调节齿圈、尿素泵单向阀偶件、单向阀弹簧、单向阀紧座、尿素液高压管、尿素液低压回液管、尿素液喷嘴、尿素箱、低压输液泵、低压输液管、尿素液过滤器、柴油机排气管、SCR箱体以及相应的紧固件。

优选地，所述燃油泵柱塞偶件包括燃油泵柱塞套和燃油泵柱塞，所述燃油泵柱塞直径小于原柱塞直径，所述燃油泵柱塞在原柱塞泄油槽位置同侧开有一条长于原泄油槽的泄油槽，在所述泄油槽的侧面开有一条与原柱塞停油槽旋向相反的正常工作供油槽，正常工作供油边一端与柱塞顶圆相交，另一端与泄油槽的一边相交，正常工作供油槽与泄油槽相连通；在正常工作供油槽的下方，开有一条正常工作停油槽，正常工作停油槽一边的一端与泄油槽的一边相交，另一端与校正和启动停油边的一端相交，正常工作停油槽与泄油槽相连通；在正常工作供油边与顶圆交点的旁边，开有一条校正和启动供油槽，校正和启动供油边两端分别与柱塞壁面相交；在校正和启动供油槽的下方，开有一条与原柱塞停油槽旋向相同的校正和启动停油槽，校正和启动停油槽与正常工作停油槽相连通，柱塞供油边、停油边、泄油边形状和位置改变后，使燃油泵变成一种新型可变预行程燃油泵。

优选地，燃油泵泵体与尿素泵泵体相连，燃油泵泵体和尿素泵泵体制造为一体，燃油泵凸轮轴安装孔和尿素泵凸轮轴安装孔在同一条中心线上，燃油泵拉杆安装孔和尿素泵拉杆安装孔孔径相同且在同一条中心线上，拉杆安装孔中心线平行于凸轮轴安装孔中心线，燃油泵柱塞套安装孔中心线和滚轮体安装孔中心线重合且垂直于凸轮轴安装孔中心线，尿素泵柱塞套安装孔中心线和滚轮体安装孔中心线重合且垂直于凸轮轴安装孔中心线，燃油泵柱塞套安装孔中心线和尿素泵柱塞套安装孔中心线在同一平面上，尿素泵泵体上端面低于燃油泵泵体上端面。

优选地，所述燃油泵拉杆与所述尿素泵拉杆相连，所述燃油泵拉杆和尿素泵拉杆制造为一体，燃油泵拉杆和尿素泵拉杆在同一条轴心线上，为了制造方便，将所述燃油泵拉杆适当延长，延长部分作为尿素泵拉杆，其形状与燃油泵拉杆完全相同；该拉杆的一端与燃油泵调速器相连。

优选地，所述燃油泵凸轮轴与尿素泵凸轮轴相连，所述燃油泵凸轮轴和尿素泵凸轮轴制造为一体，所述燃油泵凸轮轴心线与尿素泵凸轮轴轴心线在同一条直线上，在所述尿素泵凸轮所处圆周上分布一个以上形状相同、间隔角相等的凸轮，尿素泵凸轮升程小于燃油泵凸轮升程。

优选地，所述尿素泵包括尿素泵泵体、尿素泵柱塞套、柱塞、柱塞弹簧、柱塞弹簧上座、柱塞弹簧下座、尿素液量调节齿圈、尿素液量调节套筒、单向阀偶件、单向阀弹簧、单向阀紧座；柱塞套类似于整体吊篮式燃油泵柱塞套；该柱塞套仅有一个进、回液孔，该孔的一端与柱塞套内腔相连，另一端经低压输液管、低压输液泵、尿素液过滤器与尿素箱相连；进回液孔下方相应位置的柱塞孔壁上设有一道环形槽，该环形槽上方柱塞套表面，有一孔与所述环形槽相连，所述环形槽通过该孔与燃油泵低压油腔相连；所述尿素泵泵体与燃油泵泵体相连；尿素泵凸轮轴与燃油泵凸轮轴相连；尿素泵拉杆与燃油泵拉杆相连并由燃油泵调速器控制；尿素泵通过单向阀紧座、高压管与尿素液喷嘴相连；尿素泵进、回液孔通过低压尿素液管、低压输液泵、尿素液过滤器与尿素箱相连。

优选地，所述尿素泵柱塞类似于燃油泵柱塞，在所述柱塞的壁面上沿柱塞轴向开有两道泄液槽，在所述柱塞顶部下方两道泄液槽之间分别开有一道斜向停液槽和一道平行于柱塞顶面且与斜向停液槽相交的平行停液槽，两道泄液槽使柴油机启动工况、怠速工况以及柴油机熄火时尿素泵不供液；在柴油机额定工况和怠速工况范围内，斜向的停液槽使尿素泵供液量随燃油泵供油量的增减而增减；在柴油机额定工况和超负荷工况时，平行的停液槽使柴油机额定工况和超负荷工况时尿素泵达到最大供液量。

优选地，所述尿素液喷嘴包括喷嘴偶件、压帽、顶杆、调压弹簧、调整垫片；所述尿喷嘴安装于柴油机缸盖排气口上方(或排气管上)；通过高压管与尿素泵相连；通过回液管与尿素箱相连；通过排气管与SCR箱体相连。

优选地，所述尿素泵柱塞套、尿素泵柱塞、所述尿素液喷嘴各零部件用耐腐蚀材料制造或经耐腐蚀处理。

优选地，；燃油泵调速器根据柴油机工作状况，通过拉杆、燃油泵油量调节齿圈、油量调节套筒、燃油泵柱塞、尿素泵液量调节齿圈、液量调节套筒、尿素泵柱塞同步精确控制燃油泵喷油量和尿素泵尿喷液量，

优选地，所述燃油泵通过减小柱塞直径、改变柱塞工作面形状使之成为一种新型可变预行程燃油泵；可变预行程燃油泵通过尿素泵与SCR相连，从而构成一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统。

本发明的优点：

通过减小柱塞直径，提高了燃油泵泵端压力，改善了喷油器雾化质量，减少了尾气中颗粒物含量；通过改变柱塞供油边、停油边、泄油边形状和位置，使普通燃油泵不增加任何零部件变成一种新型可变预行程燃油泵；通过发明机械式尿素泵并与燃油泵相融合，尿素液喷射量由燃油泵调速器根据柴油机工作状况精确控制，从而诞生一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统。

相对于传统燃油泵，“一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统”具有以下优点：

1、大幅度降低了柴油机启动烟度、自由加速烟度和尾气中颗粒物含量。

2、有效降低了柴油机油耗。

3、有效减少了柴油机尾气中有害气体、特别是致癌物NOx的含量。

4、提高了柴油机加速性能。

5、提高了柴油机怠速稳定性。

6、降低了柴油机噪音。

7、降低了柴油机部分负荷柴油燃烧时高压气体对曲柄连杆机构的冲击力，延长了曲柄连杆机构的寿命。

8、因该燃油泵具有随柴油机负荷变化而自动改变柴油机供油提前角的功能，故可取消柴油机供油时间自动提前器，提前器的取消，简化了柴油机结构，降低了柴油机生产成本和故障率。对于很多柴油机，若将燃油泵连接方式由联轴器连接改为法兰连接，还可以进一步取消燃油泵支架、万向节总成、联轴器总成和燃油泵传动轴，从而进一步简化柴油机结构、降低柴油机生产成本和故障率。

9、因结构简化，直接消除了所简化的零部件在生产过程中所产生的各种有害物质及各项巨额费用，进一步提高了我国的环保水平。

“一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统”的功能相当于电控高压燃油喷射系统和电控SCR系统共同工作的功能，与电控系统相比，“一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统”具有以下优点：

1、正常工作中可变预行程燃油泵产生的NOx较少，所以SCR系统工作中尿素液消耗量低于电控SCR系统，因此，可为用户节约尿素液使用费。

2、正常工作中电控系统高压油泵消耗柴油机的功率远远大于直列式可变预行程燃油泵所消耗的功率；电控系统在柴油机压缩上止点前的预喷射使压缩上止点前气缸压力提前增高，额外消耗了柴油机功率；为了提高尾气后处理系统工作效果，电控系统在柴油机排气门打开前的后喷射所消耗的油量也是额外的，所以，直列式可变预行程燃油泵燃油消耗量明显低于电控高压燃油喷射系统，因此，可为用户节约燃油使用费。

3、相对于电控高压燃油喷射系统和电控SCR系统复杂的结构，一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统结构非常简单，其故障率远远低于电控系统，因此，可为用户节约维修费。

4、因电控高压燃油喷射系统和电控SCR系统昂贵的造价，大幅度提高了柴油机企业、汽车企业以及其他相关企业的生产成本，大幅度提高了终端用户的采购、维修成本。一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统的价格仅为电控系统的40％左右，仅此一项，即可为相关企业以及广大终端用户减少一笔巨额生产和采购费用，为国家节约一笔巨额外汇开支。

5、电控高压燃油喷射系统对于高洁燃料极度依赖，而直列式可变预行程燃油泵可以随意使用普通燃油，两种燃料差价，又为用户节约了一笔可观的使用费。

6、据用户反映，电控高压燃油喷射系统起步、爬坡、超负荷性能不佳，而直列式可变预行程燃油泵在这几方面具有很强的优势。

7、因一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统结构简单、价格低廉、性能稳定、燃油消耗率和尿素液消耗率较低、维修服务方便及时、可随意使用普通燃油，所以还可用于我国众多国三以下排放的道路汽车以及数量更多，排放水平极低的各种农机、船机、工程机、军事装备、各种非道路车用柴油机、各种固定作业机械用柴油机的技术升级改造。

8、一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统优异的性能，使与之相关的柴油机行业、与柴油机行业相关的很多行业产品的生产成本和故障率大幅度下降，同时提高了相关产业链产品的性能、价值和利润。

附图说明

图1示出了现有技术燃油泵柱塞工作面结构主视图

101现有技术燃油泵柱塞泄油槽

102现有技术燃油泵柱塞停油槽

103现有技术燃油泵柱塞本体

图2示出了本发明一种直列式可变预行程燃油泵柱塞工作面结构主视图

201本发明的柱塞泄油槽

202本发明的柱塞正常工作供油槽

203本发明的柱塞正常工作停油槽

204本发明的柱塞校正和启动供油槽

205本发明的柱塞校正和启动停油槽

206本发明的柱塞本体

图3示出了本发明一种机械式尿素泵柱塞工作面结构主视图

301本发明的尿素泵柱塞在柴油机怠速和停油工况时的泄液槽

302本发明的尿素泵柱塞在柴油机启动工况时的泄液槽

303本发明的尿素泵柱塞在柴油机怠速至额定工况时的停液槽

304本发明的尿素泵柱塞在柴油机额定和校正工况时的停液槽

305本发明的尿素泵柱塞本体

图4示出了本发明一种机械式尿素泵柱塞套剖视图

401本发明的尿素泵柱塞套进回液孔

402本发明的尿素泵柱塞套环形油槽

403本发明的尿素泵柱塞套进油道

404本发明的尿素泵柱塞套本体

图5示出了本发明一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统的整体结构示意图

501本发明的燃油泵和尿素泵泵体

502本发明的燃油泵和尿素泵凸轮轴

503本发明的燃油泵和尿素泵拉杆

504本发明的燃油泵出油阀紧座

505本发明的低压输液管

404本发明的尿素泵柱塞套本体

506本发明的尿素泵单向阀紧座

507本发明的尿素泵高压液管

508柴油机喷油器

509高压油管

510喷油器回油管

511柴油机排气管

512本发明的尿素液喷嘴

513本发明的尿素液回液管

514SCR箱体

515尿素箱

516燃油箱

517柴油机稳速器和柴油机飞车紧急停油电磁阀开关

518燃油泵调速器

519尿素液过滤器

520低压油管

521燃油滤清器

522燃油泵输油泵

523尿素泵低压输液泵

具体实施方式

参见图5，其中示出了本发明一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统的优选实施例，包括：可变预行程燃油泵总成，SCR系统；所述可变预行程燃油泵总成包括：调速器总成、输油泵总成、燃油泵泵体、燃油泵凸轮轴、凸轮轴轴承、凸轮轴轴承座、凸轮轴支架、滚轮体总成、燃油泵柱塞偶件、柱塞弹簧、柱塞弹簧上座、柱塞弹簧下座、燃油泵出油阀偶件、出油阀弹簧、减容体、出油阀紧座、燃油泵拉杆(或齿条)、油量调节套筒、油量调节齿圈；所述SCR系统包括：尿素泵泵体、尿素泵凸轮轴、尿素泵柱塞偶件、柱塞弹簧、柱塞弹簧上座、柱塞弹簧下座、尿素泵拉杆、液量调节套筒、液量调节齿圈、尿素泵单向阀偶件、单向阀弹簧、单向阀紧座、尿素液高压管、低压回液管、尿素液喷嘴、尿素箱、低压输液泵、低压输液管、柴油机排气管、SCR箱体；所述尿素泵泵体与燃油泵泵体相连，所述尿素泵凸轮轴与燃油泵凸轮轴相连，所述尿素泵拉杆与燃油泵拉杆相连，所述燃油泵通过尿素泵与SCR系统相连；所述尿素泵通过高压管与尿素液喷嘴相连，通过低压输液管、低压输液泵、尿素液过滤器、与尿素箱相连；所述尿素液喷嘴通过通过高压管与尿素泵相连，通过低压回液管与尿素箱相连，通过柴油机排气管与SCR箱体相连；所述SCR箱体的另一端与大气相通；柴油机工作时，所述燃油泵调速器根据柴油机负荷状况，通过拉杆、油量调节齿圈、油量调节套筒、液量调节齿圈、液量调节套筒同步控制燃油泵柱塞的喷油量和尿素泵柱塞的喷液量，使柴油机在整个工作过程中，燃油泵柱塞始终在理想喷油时刻喷油，而尿素泵柱塞也随时喷出与相应油量下柴油机尾气中NOx含量相匹配的尿素液，以消除柴油机尾气中的NOx，其工作过程为：

启动工况：柴油机启动时，驾驶员加大油门，调速器使燃油泵柱塞和尿素泵柱塞同时向加大供油量和供液量的方向旋动，当燃油泵柱塞处于最大供油位置，从尿素泵柱塞工作面结构可见，尿素泵柱塞泄油槽(302)与尿素泵柱塞套进、回液孔(401)相连通，尿素泵此时不喷射尿素液；从可变预行程燃油泵柱塞工作面结构可见，柴油机启动工况时的供油提前角小于额定工况时的供油提前角，由于柴油机启动时温度较低，启动供油量较大使可燃混合气浓度大，这些条件都不利于NOx产生，所以，柴油机启动时，尿素泵不喷射也不需要喷射尿素液。

额定工况：柴油机额定工况的最佳供油提前角是经过反复试验后确定的，所以，可变预行程燃油泵额定工况供油提前角与传统燃油泵相同。柴油机额定工况时，驾驶员将油门加到最大，在调速器作用下，燃油泵柱塞和尿素泵柱塞同时旋动到额定工况位置，从可变预行程燃油泵柱塞工作面结构可见，柴油机额定工况时，其供油提前角最大，燃油泵供油量仅次于校正油量，涡轮增压器工作效率最高，进气量最大，气缸内温度最高，柴油机产生的NOx也最多，从尿素泵工作面结构可见，尿素泵柱塞回油边ab与尿素泵柱塞套进、回液孔(401)相对，此时，尿素泵喷液量最大，所以，当柴油机排气时，由燃油泵调速器精确控制尿素泵将预先设定的最大量尿素液喷入排气管中与废气混合并一起进入SCR箱体发生化学反应，使NOx分解还原为氮气和水排入大气。

校正工况：柴油机超负荷时，柴油机油门依然在最大位置，柴油机转速随负荷的增大而逐步下降，为了防止柴油机转速下降过多，调速器校正器使燃油泵柱塞和尿素泵柱塞同时向增加供油量和增加供液量方向旋动到校正位置，从可变预行程燃油泵柱塞工作面结构可见，此时，柱塞的供油量大于额定油量，和启动工况一样，校正工况柴油机供油提前角也小于额定工况时的提前角，由于转速降低时涡轮增压器效率降低，使进入气缸的气体减少，供油量的增加和进气量的减小，使柴油机校正工况可燃混合气浓度很高，供油提前角的减小和混合气浓度的提高，使校正工况柴油机尾气中NOx的含量小于额定工况NOx含量，从尿素泵柱塞工作面结构可见，在超负荷工况时，尿素泵柱塞虽然也处于最大供液量位置，由于柴油机转速降低使尿素泵柱塞泄漏量有所增大，尿素泵供液量稍有减少，但仍能满足消除NOx所需供液量。

部分负荷工况：柴油机部分负荷工况范围很大，大部分柴油机工作中80％以上的时间都处于部分负荷工况，因此，驾驶员根据柴油机负荷的不断变化而不断改变油门位置，从可变预行程燃油泵柱塞工作面结构可见，在额定油量和怠速油量之间任意一点，柱塞的供油预行程都随供油量的减小而增大；而柴油机的供油提前角却随供油量的减小而减小，这是减少柴油机部分负荷工况中NOx含量最直接有效的方法；再看尿素泵柱塞工作面结构，尿素泵泄油边ac的形状，就是为了与燃油泵柱塞供油量相匹配而设计的，通过调速器精确控制，在整个部分负荷工况内，尿素泵柱塞的喷液量都能随燃油泵柱塞供油量的增减而增减，因此，尿素泵柱塞能够随时根据柴油机尾气中NOx的多少而喷射适量的尿素液，与尾气混合后进入SCR箱体产生化学反应，进一步消除尾气中剩余的NOx。

怠速工况：柴油机怠速工况时，驾驶员不操纵油门，在调速器作用下，燃油泵柱塞处于最小供油位置，柴油机供油提前角最小，气缸温度最低，因此，怠速工况几乎不产生NOx；从尿素泵柱塞工作面结构可见，柴油机怠速工况或柴油机熄火时，尿素泵柱塞泄油槽(301)与尿素泵柱塞套进、回液孔(401)相连通，所以，怠速工况和柴油机熄火时尿素泵不向柴油机尾气中喷射尿素液。

显而易见，本领域的普通技术人员，可以用本发明的一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统构成各种类型的直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明地限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限制。

Claims (8)

1.一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统包括：燃油泵总成，SCR系统，所述燃油泵总成包括：调速器总成、输油泵总成、燃油泵泵体、燃油泵凸轮轴、凸轮轴轴承、凸轮轴轴承座、凸轮轴支架、凸轮轴油封、滚轮体总成、燃油泵柱塞偶件、柱塞弹簧、柱塞弹簧上座、柱塞弹簧下座、燃油泵出油阀偶件、出油阀弹簧、减容体、出油阀紧座、燃油泵拉杆(或齿条)、油量调节套筒、油量调节齿圈、燃油泵相应的紧固件，所述SCR系统包括：尿素泵泵体、尿素泵凸轮轴、尿素泵柱塞偶件、柱塞弹簧、柱塞弹簧上座、柱塞弹簧下座、尿素泵拉杆、尿素液量调节套筒、尿素液量调节齿圈、尿素泵单向阀偶件、单向阀弹簧、单向阀紧座、尿素液高压管、尿素液低压回液管、尿素液喷嘴总成、尿素箱、低压输液泵、低压输液管、尿素液过滤器、柴油机排气管、SCR箱体以及SCR系统相应的紧固件，其特征在于：所述燃油泵泵体与尿素泵泵体相连；所述燃油泵凸轮轴与尿素泵凸轮轴相连；所述燃油泵拉杆与尿素泵拉杆相连；所述燃油泵通过所述尿素泵与SCR系统相连；所述燃油泵调速器根据柴油机工作状态的变化通过拉杆、油量调节齿圈、油量调节套筒、燃油泵柱塞，尿素液量调节齿圈、尿素液量调节套筒、尿素泵柱塞同步控制燃油泵柱塞喷油量和尿素泵柱塞喷液量；在柴油机怠速工况至额定工况范围内，所述燃油泵柱塞供油预行程随柱塞供油量增大而减小、随柱塞供油量减小而增大，柴油机供油提前角随燃油泵柱塞供油量增大而增大、随燃油泵柱塞供油量减小而减小；在柴油机校正工况和启动工况时，所述燃油柱塞供油预行程大于柴油机额定工况燃油泵柱塞供油预行程，柴油机供油提前角小于额定工况供油提前角，在柴油机的整个工作过程中，燃油泵始终在柴油机压缩上止点前最佳喷油时刻开始喷油；所述尿素泵喷液量根据柴油机不同工况尾气中NOx含量预先设计，且任意时刻尿素泵喷液量都随柴油机相应工况尾气中NOx含量的增减而增减；柴油机怠速、启动、停车时尿素泵不喷射尿素液；柴油机怠速至额定工况范围内，尿素泵喷液量随燃油泵喷油量的增减而增减；柴油机额定工况至校正工况范围内，尿素泵柱塞处于最大喷液量位置；所述尿素泵通过低压进液管、低压输液泵、尿素液过滤器与尿素箱相连，通过高压管、尿素液喷嘴与SCR箱体相连；所述尿素液喷嘴安装于柴油机缸头排气口上方(或排气总管上)，通过高压管与尿素泵相连，通过喷射尿素液与SCR箱体相连，通过回液管与尿素箱相连，其工作过程为：柴油机工作时，燃油泵和尿素泵在凸轮轴凸轮驱动下工作，燃油泵调速器根据柴油机工作状况，通过拉杆、油量调节齿圈、油量调节套筒、尿素液量调节齿圈、尿素液量调节套筒同步控制燃油泵柱塞喷油量和尿素泵柱塞喷液量，当柴油机活塞处于压缩上止点前最佳喷油时刻，燃油泵柱塞适时向气缸内喷入适量柴油使其燃烧做功，当柴油机活塞做功下行至排气门打开时，气缸内高温气体由排气门冲出气缸进入排气管，此时，尿素泵柱塞根据柴油机相应负荷下尾气中NOx含量，将由尿素箱、尿素液过滤器、低压输液泵、低压输液管而来的尿素液通过高压管、尿素液喷嘴喷向高温气体，充分混合后由排气管进入SCR箱体，经过催化还原反应，使尾气中NOx分解还原，生成氮气和水排入大气，达到净化柴油机尾气的目的。

2.根据权利要求1所述的燃油泵柱塞偶件包括燃油泵柱塞套以及燃油泵柱塞，所述燃油泵柱塞直径小于原柱塞直径，所述燃油泵柱塞在原柱塞泄油槽(101)位置同侧开有一条长于原泄油槽(101)的泄油槽(201)，在所述泄油槽(201)的侧面开有一条与原柱塞停油槽(102)旋向相反的正常工作供油槽(202)，其供油边一端与柱塞顶圆相交于A点，另一端与泄油槽(201)的一边相交于B点，所述供油槽(202)与所述泄油槽(201)相连通；在所述供油槽(202)的下方，开有一条正常工作停油槽(203)，停油槽(203)一边的一端与泄油槽(201)的一边相交于C点，与所述校正和启动停油边的一端相交于E点，停油槽(203)与泄油槽(201)相连通；在A点的旁边，开有一条最大正校正和启动供油槽(204)，供油槽(204)一边的两端与柱塞壁面交点分别为G点、D点；在供油槽(204)的下方，开有一条与原柱塞停油槽(102)旋向相同的校正和启动停油槽(205)，停油槽(205)一边的另一端与柱塞壁面相交于I点，停油槽(205)与停油槽(204)相连通；其特征在于：可变预行程燃油泵柱塞的正常工作供油边BA，使柴油机怠速工况至额定工况范围内，燃油泵柱塞供油预行程随柱塞供油量的增大而减小、随柱塞供油量的减小而增大，柴油机供油提前角随柱塞供油量的增大而增大、随柱塞供油量的减小而减小；超负荷和启动供油边DG，使柴油机超负荷工况和启动工况燃油泵柱塞供油预行程大于柴油机额定工况柱塞供油预行程、柴油机供油提前角小于柴油机额定工况供油提前角。

3.根据权利要求1所述的尿素泵泵体与所述燃油泵泵体相似，在所述尿素泵泵体上设有水平方向的尿素泵凸轮轴安装孔，在凸轮轴安装孔上方设有垂直于凸轮轴安装孔中心线的尿素泵柱塞套安装孔和尿素泵滚轮体安装孔，所述尿素泵柱塞套安装孔中心线与尿素泵滚轮体安装孔中心线在同一条直线上，在所述尿素泵柱塞套安装孔侧下方，还设有中心线平行于尿素泵凸轮轴安装孔中心线的尿素泵拉杆安装孔，其特征在于：所述尿素泵泵体与所述燃油泵泵体制造为一体；所述尿素泵凸轮轴安装孔中心线与所述燃油泵凸轮轴安装孔中心线在同一条直线上；所述尿素泵拉杆安装孔中心线与所述燃油泵拉杆中心线在同一条直线上；所述尿素泵柱塞套安装孔中心线与燃油泵柱塞套安装孔中心线在同一个平面上；所述尿素泵泵体上端面低于所述燃油泵泵体上端面。

4.根据权利要求1所述的尿素泵拉杆相似于燃油泵拉杆，其特征在于：所述尿素泵拉杆与所述燃油泵拉杆制造为一体；所述尿素泵拉杆轴心线与所述燃油泵拉杆轴心线在同一条直线上。

5.根据权利要求1所述的尿素泵凸轮轴相似于燃油泵凸轮轴，其特征在于：所述尿素泵凸轮轴与所述燃油泵凸轮轴制造为一体；所述尿素泵凸轮轴轴心线与所述燃油泵轴心线在同一条直线上；在所述尿素泵凸轮同一圆周内分布一个以上形状相同、间隔角相等的凸轮；所述尿素泵凸轮升程小于所述燃油泵凸轮升程。

6.根据权利要求1所述之尿素泵柱塞偶件包括尿素泵柱塞套、尿素泵柱塞，所述尿素泵柱塞套类似于整体吊篮式燃油泵柱塞套，所述尿素泵柱塞套仅有一个进、回液孔(401)，其特征在于：进、回液孔(401)的一端与柱塞套内腔相连，另一端通过低压尿素液管(505)、低压输液泵(523)、尿素液过滤器(519)与尿素箱(515)相连；柱塞套进、回液孔(401)下方相应位置的柱塞孔壁上设有一道环形槽(402)，环形槽(402)上方柱塞套表面，钻有一孔(403)与所述环形槽(402)相连，所述环形槽(402)通过孔(403)与燃油泵低压油腔相连；尿素泵柱塞套由耐腐蚀材料制造或经耐腐蚀处理。

7.根据权利要求6所述之尿素泵柱塞类似于燃油泵柱塞，尿素泵柱塞直径小于燃油泵柱塞直径，在所述尿素泵柱塞上部的壁面上沿柱塞轴向分别开有两道泄液槽(301)和(302)，在所述尿素泵柱塞顶部下方两道泄液槽(301)和(302)之间，分别开有一道斜向的停液槽(303)和一道与斜向停液槽(303)相交于c点且平行于柱塞顶面的停液槽(304)，斜向停液槽(303)一边的另一端与泄液槽(301)一边相交于a点，停液槽(304)一边的另一端与泄液槽(302)一边相交于b点，其特征在于：泄液槽(301)使柴油机怠速工况和停油时尿素泵不供液；泄液槽(302)使柴油机启动工况尿素泵不供液；斜向停液槽(303)使尿素泵供液量在柴油机额定工况至怠速工况范围内随燃油泵供油量的增减而增减；停液槽(304)使尿素泵在燃油泵额定工况和超负荷工况时达到最大供液量。

8.根据权利要求1所述之尿素液喷嘴总成，其特征在于：所述尿素液喷嘴(512)包括尿素液喷嘴偶件、压帽、顶杆、调压弹簧、调整垫片；所述尿素液喷嘴(512)通过高压管(507)与尿素泵单向阀紧座(506)相连；通过回液管(513)与尿素箱(515)相连；通过排气管(511)与SCR箱体(514)相连，所述尿素液喷嘴各零部件用耐腐蚀材料制造或经耐腐蚀处理。