CN105240096B - 一种scr系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构 - Google Patents
一种scr系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构，包括尿素水溶液储罐、尿素水溶液喷嘴和尿素水溶液喷嘴座，所述尿素水溶液喷嘴座内设有还原剂流道和冷却液流道，所述还原剂流道入口和尿素水溶液储罐间通过进液管道连通，所述还原剂流道出口和尿素水溶液喷嘴连通，所述冷却液流道入口旁设在还原剂流道上，该冷却液流道出口和尿素水溶液储罐通过回流管道连通，所述回流管道内设有节温器。本发明所述的一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构结构简单、紧凑，占用空间较小，尿素水溶液起到还原剂和冷却液两种作用，使用成本较低，具有一定的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于汽车制造领域，尤其是涉及一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构。
背景技术
目前，90％以上的重型商用车搭载柴油发动机，选择性催化还原(简称SCR)技术是实现柴油机尾气排放达到国IV及以上法规的主流技术路线，SCR系统包括：尿素水溶液储罐、DCU、尿素计量泵和喷嘴等器件，尿素水溶液通过喷嘴喷射到排气管中对柴油机尾气中的NOX进行分解，由于柴油机排气温度可以高达500摄氏度，部分工况甚至更高，由于喷嘴座安装在排气管上，因此喷嘴座温度会随着排气管温度一起升高，过高的温度会对安装在喷嘴座上的喷嘴造成损坏，进而影响喷嘴的工作；
目前，对喷嘴座的冷却存在风冷和液冷两种冷却方案，其中风冷方案受到热传导效率的限制，尤其是在极限工况会存在失效的风险；液体冷却方案中通常有两种方式，第一种利用发动机的冷却系统进行冷却，该方案中需要在回路中增设通断电磁阀，增大了成本，另外由于发动机的冷却系统距离喷嘴座的距离较大，需要较长的管路连接，因此结构复杂，另一种液体冷却方式中直接利用尿素水溶液进行冷却作用，该冷却方式尿素水溶液处于常循环方式，因此耗能较大，无形中增大了使用成本。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构，以解决现有的SCR系统中尿素水溶液喷嘴冷却问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构，包括尿素水溶液储罐、尿素水溶液喷嘴和尿素水溶液喷嘴座，所述尿素水溶液喷嘴座内设有还原剂流道和冷却液流道，所述还原剂流道入口和尿素水溶液储罐间通过进液管道连通，所述还原剂流道出口和尿素水溶液喷嘴连通，所述冷却液流道入口旁设在还原剂流道上，该冷却液流道出口和尿素水溶液储罐通过回流管道连通，所述回流管道上设有节温器。
进一步的，所述还原剂流道设置在尿素水溶液喷嘴座的中心处，所述冷却液流道环绕还原剂流道设置。
进一步的，所述冷却液流道入口临近还原剂流道出口设置。
进一步的，所述节温器设置在尿素水溶液喷嘴座上。
相对于现有技术，本发明所述的一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构具有以下优势：
本发明所述的一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构结构简单、紧凑，占用空间较小，尿素水溶液起到还原剂和冷却液两种作用，一方面解决了现有的尿素水溶液喷嘴座因距离发动机冷却系统较远而连接管道较长带来的结构复杂的问题，另一方面根据实际需要选用不同的冷却方式，当温度较低时，利用风冷进行散热，温度较高时，节温器打开，尿素水溶液同时起到冷却液的作用，保证尿素水溶液喷嘴周围的热环境，因此使用成本较低，具有一定的可靠性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构工作原理图；
图2为本发明实施例所述的一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构中尿素水溶液喷嘴座内部结构图；
附图标记说明：
1-排气管， 2-尿素水溶液喷嘴座， 3-进液管道，
4-节温器， 5-尿素水溶液储罐， 6-回流管道‘
7-还原剂流道， 71-还原剂流道入口， 72-还原剂流道出口，
8-冷却液流道， 81-冷却液流道入口， 82-冷却液流道出口。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构，包括尿素水溶液储罐5、尿素水溶液喷嘴和尿素水溶液喷嘴座2，所述尿素水溶液喷嘴座2内设有还原剂流道7和冷却液流道8，所述还原剂流道入口71和尿素水溶液储罐5间通过进液管道3连通，所述还原剂流道出口72和尿素水溶液喷嘴连通，所述冷却液流道入口81旁设在还原剂流道7上，该冷却液流道出口82和尿素水溶液储罐5通过回流管道6连通，本方案中冷却液直接采用尿素水溶液，简化了管路设计，降低了制造成本，所述回流管道6上设有节温器4，该节温器4固定在尿素水溶液喷嘴座2上，根据需要利用节温器4实现尿素水溶液喷嘴座2进行风冷或水冷方式，保证尿素水溶液喷嘴座2的热环境，所述还原剂流道7设置在尿素水溶液喷嘴座2的中心处，所述冷却液流道8环绕还原剂流道7设置，该结构能够对尿素水溶液喷嘴座2进行更好的冷却作用，所述冷却液流道入口81临近还原剂流道出口72设置；
本发明具体工作过程为：将尿素水溶液喷嘴座2固定在排气管1的外管壁上，尿素水溶液喷嘴的喷射口正对排气管1的内腔，尿素水溶液储罐5内的尿素水溶液作为还原剂在泵的作用下，向水溶液喷嘴座2内供液，并通过还原剂流道出口输送给尿素水溶液喷嘴，由尿素水溶液喷嘴喷射到排气管1内，对排气管内的尾气中的NOX分解，当尿素水溶液喷嘴座2温度较低时，节温器4处于关闭状态，尿素水溶液喷嘴座2利用风冷进行冷却，此时尿素水溶液只起到还原剂的作用；当尿素水溶液喷嘴座2温度较高时，此时节温器4打开，尿素水溶液储罐5内的尿素水溶液在起还原剂作用的同时起到冷却液的作用，尿素水溶液储罐5内的一部分尿素水溶液向排气管1供液，另一部分尿素水溶液通过还原剂流道后，再流入到冷却液流道，在该冷却液流道内进行热交换后输送到回流管道6，并最终输送至尿素水溶液储罐5，由此实现对尿素水溶液喷嘴座2的冷却作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构，包括尿素水溶液储罐(5)、尿素水溶液喷嘴和尿素水溶液喷嘴座(2)，其特征在于：所述尿素水溶液喷嘴座(2)内设有还原剂流道(7)和冷却液流道(8)，所述还原剂流道入口(71)和尿素水溶液储罐(5)间通过进液管道(3)连通，所述还原剂流道出口(72)和尿素水溶液喷嘴连通，所述冷却液流道入口(81)旁设在还原剂流道(7)上，该冷却液流道出口(82)和尿素水溶液储罐(5)通过回流管道(6)连通，所述回流管道(6)上设有节温器(4)。
2.根据权利要求1所述的一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构，其特征在于：所述还原剂流道(7)设置在尿素水溶液喷嘴座(2)的中心处，所述冷却液流道(8)环绕还原剂流道(7)设置。
3.根据权利要求1所述的一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构，其特征在于：所述冷却液流道入口(81)临近还原剂流道出口(72)设置。
4.根据权利要求1所述的一种SCR系统中的尿素水溶液喷嘴冷却结构，其特征在于：所述节温器(4)设置在尿素水溶液喷嘴座(2)上。
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