CN105986860B - 计量泵嘴及其发动机排气后处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种计量泵嘴及其发动机排气后处理系统，所述计量泵嘴包括泵以及位于所述泵下方的喷嘴，所述泵与所述喷嘴相互靠近且集成在一起，所述泵用以抽取尿素溶液，所述喷嘴用以安装至发动机的排气管上以向所述排气管内喷射尿素溶液，所述计量泵嘴还包括位于所述喷嘴及/或所述泵外围的冷却装置以及用以与尿素溶液相混合的空气雾化装置。本发明省去了连接所述泵与所述喷嘴的高压管道，避免了高压管道泄漏的风险；通过设置冷却装置能够降低温度，减小喷嘴及/或泵被高温的排气烧坏的风险；另外，通过设置空气雾化装置，提升了尿素溶液的雾化效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种计量泵嘴及其发动机排气后处理系统，属于发动机尾气后处理的技术领域。
背景技术
目前市场上的尿素喷射系统（空气辅助系统和非空气辅助系统）均采用尿素箱总成、通过低压管道与所述尿素箱总成相连的泵供给单元、通过高压管道与泵供给单元相连的喷嘴模块以及控制器。
这种设计存在如下问题：第一，由于系统中包含高压管道，会带来高压泄漏的风险；第二，泵供给单元需要具备加热解冻和反吹功能，以防止尿素喷射系统在高寒条件下的结冰和泄漏；第三，喷嘴处要求高压雾化，喷嘴需尿素回流冷却且控制算法复杂程度高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠性较高的计量泵嘴及其发动机排气后处理系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种计量泵嘴，能够用于发动机排气后处理系统中，所述计量泵嘴包括泵以及位于所述泵下方的喷嘴，所述泵与所述喷嘴相互靠近且集成在一起，所述泵用以抽取尿素溶液，所述喷嘴用以安装至发动机的排气管上以向所述排气管内喷射尿素溶液，所述计量泵嘴还包括位于所述喷嘴及/或所述泵外围的冷却装置以及用以与尿素溶液相混合的空气雾化装置。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述冷却装置为风冷翅片或者水冷套。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述冷却装置为水冷套，所述水冷套包括用以接受发动机冷却液的进口以及用以排出发动机冷却液的出口。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述喷嘴设有位于末端的喷射孔，所述空气雾化装置包括连通至所述喷射孔且用以接纳压缩空气的空气通道。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述泵为柱塞泵，其包括阀针、与所述阀针相抵压的弹簧以及位于所述阀针外围的电磁线圈，所述阀针能够在所述电磁线圈通电后克服所述弹簧的作用力进行运动。
本发明还涉及一种发动机排气后处理系统，其包括尿素箱、与所述尿素箱连接的计量泵嘴以及用以控制所述发动机排气后处理系统的控制器，其中所述计量泵嘴为上述的计量泵嘴。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述发动机排气后处理系统仅包括连接所述尿素箱与所述计量泵嘴的低压管道，所述发动机排气后处理系统不设有与所述计量泵嘴的尿素出口相连接的高压管道。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述发动机排气后处理系统包括对所述低压管道进行加热的加热元件。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述尿素箱包括液位传感器、温度传感器以及加热单元。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述发动机排气后处理系统包括与所述加热元件连接的继电器，所述液位传感器、所述温度传感器、所述加热单元以及所述继电器均与所述控制器相连。
相较于现有技术，本发明将泵与喷嘴相互靠近且集成在一起，省去了连接所述泵与所述喷嘴的高压管道，避免了高压管道泄漏的风险；通过设置冷却装置能够降低温度，减小喷嘴及/或泵被高温的排气烧坏的风险；另外，通过设置空气雾化装置，提升了尿素溶液的雾化效果。总之，本发明的计量泵嘴及其发动机排气后处理系统是一种集成程度非常高的设计，且具备较高的可靠性，从根本上解决了目前传统尿素喷射系统存在的问题。
附图说明
图1是本发明发动机排气后处理系统的原理图。
图2是图1中计量泵嘴的剖面示意图。
具体实施方式
请参图1所示，本发明揭示了一种发动机排气后处理系统100，其包括尿素箱1、与所述尿素箱1连接的计量泵嘴2以及用以控制所述发动机排气后处理系统的控制器3。所述计量泵嘴2用以安装至发动机的排气管200上以向所述排气管200内喷射尿素溶液。
所述尿素箱1包括液位传感器11、温度传感器12以及加热单元13。所述液位传感器11、所述温度传感器12以及所述加热单元13均与所述控制器3相连。
所述发动机排气后处理系统100仅包括连接所述尿素箱1与所述计量泵嘴2的低压管道4，所述发动机排气后处理系统100不设有与所述计量泵嘴2的尿素出口相连接的高压管道。如此设置，避免了高压管道泄漏的风险。另外，所述发动机排气后处理系统100还包括对所述低压管道4进行加热的加热元件5以及与所述加热元件5连接的继电器6，所述继电器6也与所述控制器3相连。
所述计量泵嘴2包括泵21、位于所述泵21下方的喷嘴22、位于所述喷嘴22及/或所述泵21外围的冷却装置23、以及用以与尿素溶液相混合的空气雾化装置24。所述泵21与所述喷嘴22相互靠近且集成在一起，所述泵21用以抽取尿素溶液，所述喷嘴22用以安装至发动机的排气管200上以向所述排气管200内喷射尿素溶液。
所述冷却装置23为风冷翅片或者水冷套，以防止所述计量泵嘴2在发动机排气高温工况下的失效。优选地，所述冷却装置23为水冷套，所述水冷套包括用以接受发动机冷却液的进口231以及用以排出发动机冷却液的出口232。
所述喷嘴22设有位于末端的喷射孔221，所述空气雾化装置24包括连通至所述喷射孔221且用以接纳压缩空气的空气通道。在本发明图示的实施方式中，所述发动机排气后处理系统100为外混式空气辅助系统。
所述泵21可以为柱塞泵、齿轮泵或者隔膜泵等。在本发明的一种实施方式中，所述泵21为柱塞泵，其包括阀针211、与所述阀针211相抵压的弹簧212以及位于所述阀针211外围的电磁线圈213。所述阀针211能够在所述电磁线圈213通电后克服所述弹簧212的作用力进行运动。
本发明发动机排气后处理系统100的工作原理如图1所示。其中，所述计量泵嘴2起到计量和喷射尿素的功能，同时兼备尿素雾化功能和冷却功能。当尿素泵出所述计量泵嘴2后，通过从侧面引入压缩空气，再次对尿素破碎雾化，以获得更好的雾化特性，提高了排气处理的效果。
相较于现有技术，本发明将泵21与喷嘴22相互靠近且集成在一起，省去了连接所述泵21与所述喷嘴22的高压管道，避免了高压管道泄漏的风险；通过设置冷却装置23能够降低温度，减小喷嘴22及/或泵21被高温的排气烧坏的风险；另外，通过设置空气雾化装置24，提升了尿素溶液的雾化效果。总之，本发明的计量泵嘴2及其发动机排气后处理系统100是一种集成程度非常高的设计，且具备较高的可靠性，从根本上解决了目前传统尿素喷射系统存在的问题。
另外，以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (9)
1.一种计量泵嘴，能够用于发动机排气后处理系统中，所述计量泵嘴包括泵以及位于所述泵下方的喷嘴，其特征在于：所述泵与所述喷嘴相互靠近且集成在一起，所述泵用以抽取尿素溶液，所述喷嘴用以安装至发动机的排气管上以向所述排气管内喷射尿素溶液，所述计量泵嘴还包括位于所述喷嘴及/或所述泵外围的冷却装置以及用以与尿素溶液相混合的空气雾化装置；所述喷嘴设有位于末端的喷射孔，所述空气雾化装置包括连通至所述喷射孔且用以接纳压缩空气的空气通道；所述空气雾化装置包括用以将所述计量泵嘴安装在所述发动机排气后处理系统中的第一板状部以及贴合在所述第一板状部上的第二板状部，其中所述第一板状部设有位于其上表面的凹槽，所述第二板状部贴合在所述凹槽上以形成所述空气通道的一段。
2.如权利要求1所述的计量泵嘴，其特征在于：所述冷却装置为风冷翅片或者水冷套。
3.如权利要求2所述的计量泵嘴，其特征在于：所述冷却装置为水冷套，所述水冷套包括用以接受发动机冷却液的进口以及用以排出发动机冷却液的出口。
4.如权利要求1所述的计量泵嘴，其特征在于：所述泵为柱塞泵，其包括阀针、与所述阀针相抵压的弹簧以及位于所述阀针外围的电磁线圈，所述阀针能够在所述电磁线圈通电后克服所述弹簧的作用力进行运动。
5.一种发动机排气后处理系统，其特征在于，包括尿素箱、与所述尿素箱连接的计量泵嘴以及用以控制所述发动机排气后处理系统的控制器，其中所述计量泵嘴为权利要求1至4项中任意一项所述的计量泵嘴。
6.如权利要求5所述的发动机排气后处理系统，其特征在于：所述发动机排气后处理系统仅包括连接所述尿素箱与所述计量泵嘴的低压管道，所述发动机排气后处理系统不设有与所述计量泵嘴的尿素出口相连接的高压管道。
7.如权利要求6所述的发动机排气后处理系统，其特征在于：所述发动机排气后处理系统包括对所述低压管道进行加热的加热元件。
8.如权利要求7所述的发动机排气后处理系统，其特征在于：所述尿素箱包括液位传感器、温度传感器以及加热单元。
9.如权利要求8所述的发动机排气后处理系统，其特征在于：所述发动机排气后处理系统包括与所述加热元件连接的继电器，所述液位传感器、所述温度传感器、所述加热单元以及所述继电器均与所述控制器相连。
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