CN201835895U - 机械泵式scr尿素喷射系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种机械泵式SCR尿素喷射系统，由尿素箱、尿素箱开关阀、过滤器、尿素泵、蓄能器、尿素喷嘴、换热器、压力调节阀、冷却装置、电控单元组成，其特性在于：尿素泵为机械泵，柴油机主动轮通过皮带轮驱动尿素泵的传动轴驱动；尿素冷却装置由冷却装置，温度控制阀、冷却剂入口管和冷却剂出口管组成，尿素冷却装置布置在主管路的压力调节阀和开关阀之间，蓄能器置于尿素喷嘴出口和压力调节阀之间的管路上；尿素冷却装置的冷却剂入口管与汽车空调的高压管相连，冷却剂出口管与空调低压管相连，冷却液的流向与尿素溶液的流向相反。其减少了能量损耗，尿素溶液的流量根据发动机转速实时调节，避免了能量浪费；采用机械泵还具有成本低、寿命长，便于维修的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机械泵式SCR尿素喷射系统，用于柴油机排气后处理的SCR尿素喷射系统，更具体地说，涉及一种用于降低柴油机NOx排放的选择性催化还原系统 (Selective Catalyst Reduction),它属于内燃机废气净化系统。
背景技术
针对机动车的排放物，人们采用各种各样的方法手段来消除其含有的有害物质。SCR技术是降低柴油机NOX排放的一种非常有效的方法。发动机SCR后处理技术是将还原剂尿素水溶液喷入到发动机排气中，在废气温度和气流的作用下，尿素能快速分解释放出氨，将NOX还原成为氮气，达到降低NOX的效果。尿素水溶液由于具有性能稳定、化学反应简单、所需还原剂相对量少等优点而得到人们的推广和使用。
作为还原剂的尿素溶液储存在尿素溶液箱内，已经公开：采用直流电动泵将尿素溶液的压力提升，在发动机排气管内进行喷射，德国西门子公司的US6273120B1专利说明书公布了一种采用尿素泵给尿素溶液增加压力的技术，将尿素溶液的压力提高，在空气辅助下进行喷射。还公开了将尿素溶液无空气支持直接配送到排气管内的技术方案。
这些技术方案的一个共同特点是采用直流电动泵给尿素溶液加压，由于需要蓄电池供电，因此消耗了车辆的电能。而车上的电能由发动机产生，经过了机械能-电能-机械能的转化，必然有部分损耗，采用可调节的电动泵需要有额外的控制系统，而采用固定转速的电动泵则电动泵始终处于满载状态，不能根据发动机的转速进行流量适时调节，能耗比较高。
采用直接喷射的尿素溶液系统，尿素喷嘴直接安装在排气管的混合器上，发动机排气温度过高会造成尿素喷嘴的损坏，必须对尿素溶液进行冷却，已经公开的技术采用尿素溶液来冷却尿素喷嘴，尿素溶液与喷嘴及排气管换热后，温度升高，影响喷射计量的精度，需要对尿素溶液进行冷却。
发明内容
本实用新型的目的是在于提供一种机械泵式SCR尿素喷射系统，即驱动尿素泵的动力来源于发动机，采用汽车空调对换热后的尿素溶液进行冷却，可以有效提高冷却器的效率，充分降低尿素溶液的温度，结合尿素箱内温度传感器测得的尿素溶液温度，对电控系统控制温度控制阀的开度，可以将尿素溶液温度控制在设定范围内，从而提高尿素喷射系统喷射计量的精度。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种机械泵式SCR尿素喷射系统，由尿素箱、尿素箱开关阀、过滤器、尿素泵、蓄能器、尿素喷嘴、换热器、压力调节阀、冷却装置、电控单元组成，其特性在于：尿素泵为机械泵，柴油机主动轮通过皮带轮驱动尿素泵的传动轴驱动；尿素冷却装置由冷却装置，温度控制阀、冷却剂入口管和冷却剂出口管组成， 尿素冷却装置布置在主管路的压力调节阀和开关阀之间，蓄能器置于尿素喷嘴出口和压力调节阀之间的管路上；尿素冷却装置的冷却剂入口管与汽车空调的高压管相连，冷却剂出口管与空调低压管相连，冷却液的流向与尿素溶液的流向相反。
本实用新型的积极效果是由于尿素喷射系统中采用机械式尿素泵从而避免采用直流电动泵时的机械能-电能-机械能的转化，减少了能量损耗。尿素溶液的流量根据发动机转速实时调节，避免了能量浪费；采用机械泵还具有成本低、寿命长，便于维修的优点。
附图说明
图1是本实用新型的系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述：如图1所示，一种机械泵式SCR尿素喷射系统，由尿素箱10、尿素箱开关阀12、过滤器13、尿素泵14、蓄能器17、尿素喷嘴16、换热器15、压力调节阀18、冷却装置22、电控单元23组成，其特性在于：尿素泵14为机械泵，柴油机主动轮8通过皮带轮9驱动尿素泵14的传动轴驱动；尿素冷却装置24由冷却装置22，温度控制阀20、冷却剂入口管19和冷却剂出口管21组成， 尿素冷却装置24布置在主管路的压力调节阀18和开关阀1之间，蓄能器17置于尿素喷嘴16出口和压力调节阀18之间的管路上；尿素冷却装置24的冷却剂入口管19与汽车空调的高压管相连，冷却剂出口管21与空调低压管相连，冷却液的流向与尿素溶液11的流向相反。
国际标准ISO22241-1配制的尿素溶液11储存在尿素溶液箱10中，尿素溶液11经尿素箱开关阀12和过滤器13在尿素泵14的作用下，进入换热器15的容腔，通过尿素溶液11和尿素喷嘴16的热交换带走尿素喷嘴16的从排气吸收的温度，降低尿素喷嘴16的温度。从换热器15出来后部分尿素溶液11进入尿素喷嘴16，将定量的尿素溶液11喷入排气管7内，尿素溶液11在一定温度下水解为氨气，氨气在催化剂作用下将排气内的NOX排放还原为氮气，达到降低排气内NOX的效果。大部分尿素溶液11沿主管路流经压力调节阀18，尿素冷却装置24，开关阀1后回到尿素箱10，循环蓄能器17置于尿素喷嘴16出口和压力调节阀18之间的管路上，用来抑制管路中的压力波动。发动机6上主动轮8通过皮带轮9驱动尿素泵14，构成尿素驱动系统。尿素冷却装置24由冷却剂入口管19、温度控制阀20、冷却剂出口管21和冷却装置22构成，用来冷却换热后的温度升高的回流的尿素溶液11。冷却剂入口管19与汽车空调的高压管相连，冷却剂出口管21与空调低压管相连。冷却液的流向与尿素溶液11的流向相反。温度控制阀5由电控单元23控制开度，尿素箱10内温度传感器5用于测量尿素箱内尿素溶液11的温度并将温度信号反馈给控制单元23，通过调节冷却剂的量而实现对尿素溶液温度的控制。尿素箱10上安装有压力传感器3，测量尿素溶液的压力并反馈给电控单元23；在尿素箱10上还装有液位传感器4，测量尿素溶液11的液位高度；在尿素箱10上装有温度传感器4，测量尿素溶液11的温度并反馈给电控单元23；尿素箱10中装有调节加热器2，用于加热尿素溶液11的温度。
尿素喷嘴16的启闭由电控单元23控制，进行喷射。通过控制尿素喷嘴16的开启时间来决定尿素溶液的喷射量。
本系统中压力传感器3、温度传感器5测得的信号和发动机6上测得的油温、水温、负荷、转速等各种信号一起传输给发动机电控单元23。然后再根据电控单元23输出的控制信号控制尿素喷嘴16的喷射次数与喷射量，调节加热器2的开关、温度控制阀20的开度。本实用新型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。
Claims (1)
1.一种机械泵式SCR尿素喷射系统，由尿素箱、尿素箱开关阀、过滤器、尿素泵、蓄能器、尿素喷嘴、换热器、压力调节阀、冷却装置、电控单元组成，其特性在于：尿素泵为机械泵，柴油机主动轮通过皮带轮驱动尿素泵的传动轴驱动；尿素冷却装置由冷却装置，温度控制阀、冷却剂入口管和冷却剂出口管组成， 尿素冷却装置布置在主管路的压力调节阀和开关阀之间，蓄能器置于尿素喷嘴出口和压力调节阀之间的管路上；尿素冷却装置的冷却剂入口管与汽车空调的高压管相连，冷却剂出口管与空调低压管相连，冷却液的流向与尿素溶液的流向相反。
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| CN201835895U true CN201835895U (zh) | 2011-05-18 |
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| CN (1) | CN201835895U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101984228A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-03-09 | 中国第一汽车集团公司 | 一种机械泵式scr尿素喷射系统 |
| CN105507994A (zh) * | 2014-10-13 | 2016-04-20 | 天纳克汽车经营有限公司 | 注水式排气处理系统 |
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2010
- 2010-10-21 CN CN2010205709859U patent/CN201835895U/zh not_active Expired - Fee Related
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