CN202789025U - 用于降低发动机NOx排放的尿素喷射系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于降低发动机NOx排放的尿素喷射系统，主要包括尿素供应装置、喷射装置、解冻装置和控制装置；尿素供应装置包括通过第一管路顺次与尿素罐连接的尿素直流泵、二级滤清器、第一电磁阀和气液混合器；喷射装置中的喷头部件用于将气液混合物喷射到与SCR催化器上游连通的排气管路中；本实用新型系统将尿素从尿素罐中吸出并形成一定压力，根据发动机运行工况自动调整尿素的喷射量，并在高压空气将其雾化后，通过喷头喷射到发动机排气管中，使之在SCR催化剂上与发动机中排出的NOx发生反应，从而起到降低NOx排放的目的；控制装置与发动机控制器通讯，协调整个系统的正常工作，并监测系统和部件的工作状况。

Description

用于降低发动机NOx排放的尿素喷射系统

技术领域

本实用新型涉及一种发动机排放净化系统，具体是一种用于降低发动机NOx排放的尿素喷射系统。 

背景技术

随着中国汽车产量和保有量的快速增长，汽车尾气排放污染问题日益严峻，为了应对这一突出问题，国家陆续出台了不同阶段的汽车排放标准法规，各汽车和发动机企业对汽车发动机也逐步采取了相应的技术措施来满足逐渐加严的排放法规。重型车用柴油机方面，在国III排放标准及之前基本上都采用机内措施来达到目标，比如使用高压共轨、提高燃油喷射压力、精确控制燃油的喷射时间和角度、使用废气涡轮增压提高发动机充气效率、使用EGR废气再循环技术降低燃烧温度等；但是在国IV排放法规及之后，仅仅采用发动机机内措施已经无法达到排放法规的要求，目前在重型车用柴油机排放上比较受关注的主要有两种技术路线，即DPF颗粒捕捉器和SCR选择还原技术：前者需要与机内EGR技术结合使用，EGR目的在于降低机内的NOx排放，DPF用于在机外降低颗粒物排放；使用SCR选择还原技术，则可以借助一些改善燃烧的手段来降低机内的颗粒排放物的生成，而在排气中借助还原剂和催化剂来降低机外的NOx排放。 

但使用DPF技术对于燃油中硫含量和DPF的再生有比较高的要求，如果油品中硫含量过高的话则会直接影响到催化剂和DPF的使用寿命，因此国内的大部分企业目前都倾向于使用SCR技术来满足国III后排放阶段的目标要求。 

SCR是一种选择性催化还原技术，SCR技术利用NH₃（尿素水解之后的生成物）作为还原性物质，在一定温度和催化剂作用下，利用NH₃将NOx还原为N₂和H₂O。由于NH₃在催化剂的作用下选择性地优先还原NOx而不先与O₂反应，故称其为“选择性催化还原”。NH₃是良好的还原剂，但是有很强的刺激性，不便于直接在汽车上使用，而尿素水溶液无毒、无害、储存和运输方便且不具有刺激性气味，因此一般使用32.5％浓度的尿素水溶液作为车载SCR系统的还原剂，在欧洲被称之为Adblue，美国被称为Diesel Exhaust Fluid(DEF)，国际标准ISO22241-1《Adblue Standard》也对柴油机尾气处理用的NOx还原剂进行了质量标准的要求。使用SCR技术，则需要设计一个系统，能够将尿素喷射到发动机排气管中，该系统需要满足以下要求： 

1）如何将尿素水溶液定量地喷射到排气管中，使之高效地与NOx排放物在催化剂上 发生反应，这不仅需要尿素喷射系统精确的控制尿素喷射量，而且还需要提供非常好的雾化效果； 

2）由于尿素水溶液在较低的温度下(通常在-11℃)会冻结，因此系统还需要采取解冻措施； 

3）考虑到市场上的尿素质量良莠不齐，并且系统的加工过程中也会有颗粒残留，需要设计一些措施以防止系统被堵塞； 

4）由于在发动机不同运转工况下生成的NOx排放污染物有较大的变化，发动机的工况变化非常频繁，因此需要系统根据发动机工况自动调整并精确控制喷射量； 

目前，国外有能够满足以上要求的车用排气SCR后处理尿素喷射系统，比如DE102006040411A1公开的PUREM公司开发的尿素喷射系统，US6209315B1公开的西门子公司的SCR系统，包括目前国内市场上应用的格兰富公司和德国博世公司的系统，其中有些系统采用气体辅助喷射，设计比较巧妙，也有比较好的雾化效果，但是以上都是国外的系统，部件的设计和制造成本很高，不利于SCR系统在国内的大面积推广。国内在近几年内也出现了类似的系统，包括CN101737127A公开的无锡油泵油嘴研究所开发的SCR尿素喷射系统，CN101818677A公开的苏州派格力减排系统有限公司的定量喷射装置，但是以上系统都还不太完善，存在一些问题，比如前者系统中提及的借助发动机排气进行解冻的方案不容易实现控制；后者系统虽比较简单，但是系统中缺少滤清装置，无法解决堵塞的问题，而且其设计的无源稳压气囊，在气源关闭的情况下无法起到蓄能的作用，系统关闭时无法有效的回流，并且无解冻措施，无法解决尿素低温下冻结的问题。 

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型提供一种用于降低发动机NOx排放的尿素喷射系统，能够根据发动机运转工况将尿素定量的喷射到SCR催化器上游的排气管中，并在高压空气的作用下将其很好的雾化，使之在SCR催化器上与发动机排出的NOx污染物发生反应，达到降低发动机排放的目的；并且，本实用新型尿素喷射系统中具有很好的防堵塞结晶、解冻等措施，能够满足发动机达到国IV及以上排放目标的要求。 

为了解决上述技术问题，本实用新型用于实现降低发动机NOx排放的尿素喷射系统的技术方案是：包括尿素供应装置、喷射装置、解冻装置和控制装置；所述尿素供应装置包括通过第一管路顺次与尿素罐连接的尿素直流泵、二级滤清器、第一电磁阀和气液混合器；所述尿素罐中设有一级滤清器、第一温度传感器和液位传感器；所述尿素直流泵与所述二级滤清器之间的管路设有一三通，自该三通至所述尿素罐之间的管路为第二管路，所述第二管路与一尿素回流气控阀的一端连接；所述第一管路上，在位于所述二级滤清器和所述 第一电磁阀之间设有第二温度传感器、尿素压力传感器和蓄能器；所述蓄能器为皮囊式蓄能器，所述蓄能器通过第一单向阀与来自于车载气源的气体管路连通；所述气体管路上自车载气源至所述第一单向阀之间依次设有气体滤清器、气体减压阀、第二电磁阀和第二单向阀；所述尿素回流气控阀的另一端与所述气体管路连通，该连通节点是一四通，所述四通还与一气体节流孔板、所述第一单向阀和所述第二单向阀连通；所述气体节流孔板的另一端连接至所述气液混合器；所述喷射装置包括喷头部件，所述喷头部件用于将气液混合物喷射到与车辆的SCR催化器上游连通的排气管路中，所述喷头部件包括依次连接的喷嘴、管体和管接口，所述管体上套装有固定螺母，所述固定螺母与所述管体之间设有固定垫片，所述喷嘴内镶嵌有扇形喷嘴芯，所述喷嘴设有多个喷射孔，所述喷射孔的轴向与发动机排气气流方向一致；所述管接口与所述气液混合器连接；所述SCR催化器的下游设有第三温度传感器和NOx传感器；所述解冻装置包括冷却水解冻结构和电解冻结构，其中，所述冷却水解冻结构是利用车辆发动机上的冷却水实现尿素罐的解冻，所述冷却水解冻结构包括与所述尿素罐连接的水解冻管路，所述水解冻管路上设有第三电磁阀；所述电解冻结构用于系统中第一管路和第二管路的解冻；所述电解冻结构包括电阻丝；所述控制装置由信号处理器、功率驱动器、总线驱动器、电源管理器和单片机组成；所述控制装置通过CAN总线与车辆的发动机控制装置进行通讯，以获得发动机转速、扭矩信号；同时，所述控制装置与所述尿素供应装置和所述解冻装置中的尿素直流泵、所有电磁阀和所有传感器连接，所述控制装置接收所有传感器的信号，所述控制装置控制所述尿素直流泵的运转或停止，所述控制装置控制所有的电磁阀的开启或关闭。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是： 

（1）本实用新型尿素喷射系统采用空气辅助的雾化方式，气体可以来自车上的空气压缩泵，也可以来自外加的压缩空气泵；；在气体管路和气液混合器中间设计有气体节流孔以防止气体流量过大； 

2）为了保证尿素直流泵的寿命，该尿素直流泵采用间歇性工作方式； 

3）本实用新型尿素喷射系统的尿素供应装置中采用皮囊式蓄能器对尿素进行积蓄，在尿素直流泵间歇式工作的情况下，保证尿素喷射系统仍能够有足够的压力进行喷射； 

4）本实用新型尿素喷射系统中设计了多级滤清器结构，用于过滤尿素中的杂质和生产中生成的颗粒，防止堵塞； 

5）本实用新型尿素喷射系统中采用气体回流控制阀，当气体压力消除时，第一管路和第二管路中的尿素液体能够回流到尿素罐中； 

6）本实用新型尿素喷射系统设计了由发动机冷却水加热和电加热混合方式的解冻措施，可以消除尿素冻结现象对喷射系统的影响； 

7）为了达到良好的雾化效果，本实用新型尿素喷射系统设计有气液混合器，另外，在喷头部件内设计有微型的混合雾化结构。 

附图说明

图1-1是本实用新型用于发动机排气后处理的尿素喷射系统构成示意图； 

图1-2是本实用新型尿素喷射系统中尿素供应装置构成示意图； 

图1-3是本实用新型尿素喷射系统中解冻装置构成示意图； 

图2是本实用新型尿素喷射系统中喷射单元15的剖视图； 

图3-1是图2中所示扇形喷嘴芯的主视放大视图； 

图3-2是图3-1所示扇形喷嘴芯的俯视图； 

图3-3是图3-1所示扇形喷嘴芯的侧视图； 

图4是本实用新型尿素喷射系统中控制装置构成及与相关部件的连接框图； 

图5是本实用新型尿素喷射系统控制方法的主流程图； 

图6是本实用新型尿素喷射系统的启动流程图； 

图7是本实用新型尿素喷射系统的停止流程图。 

图中： 

具体实施方式

本实用新型一种用于降低发动机NOx排放的尿素喷射系统，主要包括尿素供应装置、喷射装置、解冻装置和控制装置，下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步详细的描 述。 

如图1-2所示，本实用新型系统中的所述尿素供应装置主要包括尿素直流泵7、二级滤清器8、蓄能器9、尿素回流气控阀21、用于气路控制的第二单向阀22和第二电磁阀23、用于尿素供给量控制的第一电磁阀11、气液混合器16、用于监测管路中尿素压力和温度的压力传感器19和第二温度传感器20等。 

如图1-1，所述尿素罐3通过第一管路27顺次与尿素罐3连接的尿素直流泵7、二级滤清器8、第一电磁阀11和气液混合器16；在所述尿素罐3中设有一级滤清器4、第一温度传感器2和液位传感器1。 

所述尿素直流泵7与所述二级滤清器8之间的管路设有一三通，自该三通至所述尿素罐3之间的管路为第二管路28，所述第二管路28与一尿素回流气控阀21的一端连接。所述第一管路27上，在位于所述二级滤清器8和所述第一电磁阀11之间设有第二温度传感器20、尿素压力传感器19和蓄能器9；所述蓄能器9为皮囊式蓄能器，所述蓄能器9通过第一单向阀10与来自于车载气源的气体管路连通；所述气体管路上自车载气源26至所述第一单向阀10之间依次设有气体滤清器25、气体减压阀24、第二电磁阀23和第二单向阀22；所述尿素回流气控阀21的另一端与所述气体管路连通，该连通节点是一四通，所述四通还与一气体节流孔板18、所述第一单向阀10和所述第二单向阀22连通；所述气体节流孔板18的另一端连接至所述气液混合器16。 

启动系统后，尿素直流泵7将尿素从尿素罐3内吸出，经过尿素二级滤清器8后，供应到第一管路中，在第二电磁阀23没有打开情况下，气体管路内没有气体，尿素回流气控阀21处于常开状态，尿素通过尿素回流气控阀21回流到尿素罐3内，第一管路27压力无法达到系统喷射的最低要求。当第二电磁阀23打开时，气体管路内有一定的气体压力，尿素回流气控阀21关闭，第一管路27内建立压力，在该压力作用下，尿素进入蓄能器9内，当压力达到一定上限后，控制装置17则将尿素直流泵7关闭。即，所述尿素直流泵7用于将尿素从尿素罐3中抽出，并为第一管路中的液体提供液体压力。 

本实用新型中的蓄能器9采用皮囊式蓄能器，能够在尿素直流泵7运转时积蓄一定量的尿素，在该尿素直流泵7停止时，蓄能器9内积蓄的尿素为第一管路提供尿素喷射所需要的压力。同时蓄能器9还可以稳定第一管路内压力的波动。皮囊式蓄能器囊的另外一端通过第一单向阀10连接气体管路。当第二电磁阀23打开，气体进入系统时，蓄能器皮囊内的压力与气体压力相当；当第二电磁阀23关闭，气体管路压力下降时，蓄能器皮囊内压力保持不变，避免了因蓄能器长期不用时皮囊内的气体发生泄漏而无法正常工作的问题。 

本实用新型中采用两级滤清结构，即在尿素罐3内实现一级滤清，在第一管路27中实现二级滤清，设置在第一管路27上的二级滤清器8主要用于过滤尿素水溶液中的杂质，可以防止因杂质进入液体管路所导致的第一电磁阀11堵塞的现象，消除了影响第一电磁阀11喷射准确性的不良因素。 

当控制气体通断的第二电磁阀23打开时，能够将车上的高压气体通过一个气体减压阀24引入到系统管路内。一般商用车上都有空气压缩泵，以提供给刹车、转向助力等系统使用。引入系统的气体一方面可以用于尿素水溶液的雾化，另一方面还可以通过尿素回流气控阀21起到控制尿素回流的作用。 

本实用新型系统中的尿素回流气控阀21采用膜片式控制阀，其中，膜片的一侧为气体，膜片的另一侧为液体，由膜片的位移控制第二管路28的通断。即，在控制端有一定的气体压力时，此时第二管路截止，能够防止第一管路27内尿素水溶液通过第二管路28回流到尿素罐3内，从而保证尿素主管道压力的建立；当系统刚刚启动或者要停止时，第二电磁阀23关闭，气体压力下降，尿素回流气控阀21打开，蓄能器和第一管路27内尿素水溶液通过第二管路28回流到尿素罐3内，从而防止在温度较低的情况下蓄积在喷射系统内的尿素溶液冻结。 

本实用新型系统中的气液混合器16用于将液体和气体混合，液体通过第一电磁阀11喷到气液混合器16内，气液混合器16的另外一个通路连接高压气体，气体是通过气体节流孔板18连接到气液混合器16内，以保证气体流量不要太大，避免过度消耗车用压缩气体。气体和液体在气液混合器16内充分混合后连接到喷射装置15中的喷头部件。当系统不能正常工作时，为了保证液体不会进入到气路中，在第二电磁阀23的后端布置有第二单向阀22。 

本实用新型系统中的第一电磁阀11是用于控制尿素的喷射量，该第一电磁阀11的一端与第一管路的下游连接，另一端连接到气液混合器16内，该第一电磁阀11由控制装置17通过脉宽调制（PWM）进行控制，控制装置17根据发动机运转工况和该第一电磁阀11两端的压力自动调整PWM占空比，从而达到控制喷射量的目的。另外，当电源电压高于第二电磁阀11的额定电压时，使用脉宽调制（PWM）的方式对输入第二电磁阀11的电压进行控制，使其与需求的额定电压相符，以保护第二电磁阀11。 

本实用新型系统中的压力传感器19和第二温度传感器20是用于将气体管路和液体管路（第一管路）内的信息反馈到控制装置17中，使控制装置17可以根据系统的情况对尿素直流泵7、第一电磁阀11和解冻装置等进行控制。 

如图1-3所示，本实用新型系统中的解冻装置由冷却水解冻和电加热解冻结构组合而成，其中，所述冷却水解冻结构是利用发动机的冷却水来解决尿素罐3的解冻问题，包括 与尿素罐3连接的水解冻管路6，在水解冻管路6上设有第三电磁阀5；电加热解冻结构用于解决系统中用于进尿素的的管路（第一管路27中连接尿素箱与尿素直流泵的部分）和用于回流尿素的第二管路28及管路上接头的解冻问题，在管路外面覆盖电热装置，最典型的是在管路外面设置加热电阻丝。 

如图1-1所示，本实用新型系统中的所述喷射装置15包括喷头部件，所述喷头部件用于将气液混合物喷射到与车辆的SCR催化器12上游连通的排气管路中，所述SCR催化器12的下游设有第三温度传感器14和NOx传感器13。如图2所示，所述喷头部件包括依次连接的喷嘴31、管体32和管接口33，所述管体32上套装有固定螺母35，所述固定螺母35与所述管体32之间设有固定垫片34，所述喷嘴31内镶嵌有扇形喷嘴芯36，如图3-1、图3-2和图3-3所示，所述扇形喷嘴芯36由两个交叉的瓣片构成，每个瓣片上均设有矩形缺口的导流结构，喷嘴31中扇形喷嘴芯36的设计可以达到分散和疏导尿素和气体混合流体的作用，可以使雾化效果更加均匀细密；所述喷嘴31设有多个喷射孔37，，所述喷射孔37的轴向即喷射口的开口方向都与发动机排气气流方向一致，从而可以减小内部的压力波动，增大喷射气流的连续性，提高其可靠性。所述管接口33与所述气液混合器16连接，所述管接口符合SAE J2044-2002标准，可采用快速接头，便于与气液混合器16连接。尿素溶液和气体的混合流体由气液混合器16经管接口33和管体32，并通过扇形喷嘴芯36的分散和引流，最后由喷嘴31均匀且连续的喷射到与SCR催化器12上游连通的排气管路中，实现尿素水溶液的良好的雾化效果。整个喷头部件均采用不锈钢材质加工而成，可以防尿素腐蚀，具有耐高温、可靠性高、结构简单实用的特点。 

如图5所示，本实用新型系统中的控制装置主要用于控制整个系统的启动、停止，根据尿素管路压力控制尿素直流泵的运转和停止；根据发动机运行工况，通过控制第一电磁阀的开度以调整尿素喷射量；根据尿素和环境温度等信息控制解冻装置，并负责执行对所有各种传感器和执行器件的诊断；与发动机控制装置和其他车辆控制装置进行通讯，将SCR系统运转信息传递给其他控制装置、并根据其他控制装置传递的信息进行相应动作；另外控制装置17还负责持续监测发动机排放，当由于某种原因导致发动机排放超标时将相关信息传递给发动机控制装置。 

控制装置17对喷射系统的基本控制流程如图5、图6和图7所示。控制装置17处于通电状态时，当接收到启动信号后，进入系统启动流程，如图6所示，启动尿素喷射系统；通过判断第一温度传感器2、第二温度传感器20反馈的温度值判断系统是否结冰，是否需要驱动解冻装置进行解冻；解冻完成或不需要解冻的情况下，通过判断压力传感器反馈的压力值是否高于设定的下限值或低于上限值，启动或停止尿素直流泵7，使第一管路27中的压力保持在设定的压力范围内，并持续的控制第一电磁阀11精确的喷射尿素水溶液；当 控制装置17接收到停止信号后，停止尿素直流泵7，进入停机流程，如图7所示。 

如图4所示，本实用新型系统中的所述控制装置17由信号处理器、功率驱动器、总线驱动器、电源管理器和单片机组成；所述控制装置17通过CAN总线与车辆的发动机控制装置进行通讯，以获得发动机转速、扭矩信号；同时，所述控制装置17与所述尿素供应装置和所述解冻装置中的尿素直流泵7、所有电磁阀和所有传感器连接，所述控制装置17接收所有传感器的信号，所述控制装置17控制所述尿素直流泵7的运转或停止，所述控制装置17控制所有的电磁阀的开启或关闭。 

所述控制装置17中的信号处理器持续接收来自于第一温度传感器2、第二温度传感器20、第三温度传感器14、液位传感器1和压力传感器19的信号，并将信号进行数据转换，然后传送至单片机；所述控制装置17根据接收到的数据功率驱动器进行如下控制： 

所述控制装置17控制尿素直流泵7的启停，用以实现尿素喷射系统的启动；如图4、图5和图6所示，系统启动过程中，第二电磁阀23关闭，尿素回流气控阀21处于开通状态；尿素直流泵7运转、系统充满尿素后停止尿素直流泵7，同时第二电磁阀23打开，尿素回流气控阀21关闭。 

所述控制装置17控制尿素直流泵7的启停、第一电磁阀11的通断、第二电磁阀23的开启周期和尿素回流气控阀21的开启或闭合，用以实现尿素喷射系统的计量喷射。 

所述控制装置17控制第一电磁阀11的通断、第二电磁阀23的通断和尿素回流气控阀21的开启或闭合，用以实现尿素喷射系统的停机及停机过程中的排空；如图5和图7所示，系统停止过程中，首先将尿素直流泵7关闭，然后第二电磁阀23和第一电磁阀11先后开启和关闭数次，使系统管道中残留的尿素沿第二管路彻底回流到尿素罐3内。 

所述控制装置17控制第三电磁阀5的开启或闭合、电解冻结构中电阻丝的通电和断电，用以实现尿素喷射系统的解冻；如图1-1、图4和图5所示，当由第一温度传感器2测得的尿素罐3内和第二温度传感器20测得管道内温度低于设定的下限值时，控制装置17将打开第三电磁阀5，并接通用于加热管道的电阻丝；当由第一温度传感器2测得的尿素罐3内和第二温度传感器20测得管道内温度高于设定的上限值时，控制装置17关闭第三电磁阀5，并切断所述电阻丝的电源。 

控制装置17持续监测根据所述NOx传感器13测得的NOx排放数据，并结合发动机转速和扭矩负荷信息计算出NOx的排放结果，当该结果高于发动机正常情况下的限值时，控制装置17通过报警进行提示。所述发动机正常情况下的限值是指要满足国家标准《GB17691-2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法》中的要求。 

综上，本实用新型为用于降低发动机NOx排放的尿素喷射系统，采用空气辅助的雾化 方式，气体可以来自车上的空气压缩泵，也可以来自外加的压缩空气泵。在气体管路和气液混合器16中间设计有气体节流孔板18以防止气体流量过大。为了保证尿素直流泵7的寿命，尿素直流泵7采用间歇性工作方式。在尿素供应装置中采用皮囊式蓄能器对尿素进行积蓄，在尿素直流泵7间歇式工作的情况下，保证系统能够进行正常喷射。同时蓄能器9还可以稳定主管路内压力的波动。另外，本实用新型系统中设计了具有两级滤清过滤尿素中的杂质和生产中生成的颗粒，防止管路、阀体和喷头出现堵塞；为了防止残留液体因低温冻结、体积膨胀而导致破坏泵体结构，在尿素直流泵7的附近设置有尿素回流气控阀21，当气体压力消除时可将主管路内的液体回流排放至尿素罐3中；还有，在系统关闭的过程中引入气体，通过逻辑的控制，实现必要的排空步骤和方法，从而排出系统内部残留的液体。为了防止在寒冷地区使用时，尿素溶液在尿素箱、管道和尿素直流泵等处发生冻结、堵塞，本实用新型系统中设计了由发动机冷却水加热和电加热混合方式的解冻措施。 

尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。 

Claims (3)

1.一种用于降低发动机NOx排放的尿素喷射系统，包括尿素供应装置、喷射装置和控制装置，其特征在于，还包括解冻装置；

所述尿素供应装置包括通过第一管路顺次与尿素罐（3）连接的尿素直流泵（7）、二级滤清器（8）、第一电磁阀（11）和气液混合器（16）；所述尿素罐（3）中设有一级滤清器（4）、第一温度传感器（2）和液位传感器（1）；

所述尿素直流泵（7）与所述二级滤清器（8）之间的管路设有一三通，自该三通至所述尿素罐（3）之间的管路为第二管路，所述第二管路与一尿素回流气控阀（21）的一端连接；

所述第一管路上，在位于所述二级滤清器（8）和所述第一电磁阀（11）之间设有第二温度传感器（20）、尿素压力传感器（19）和蓄能器（9）；所述蓄能器（9）为皮囊式蓄能器，所述蓄能器（9）通过第一单向阀（10）与来自于车载气源的气体管路连通；

所述气体管路上，自车载气源（26）至所述第一单向阀（10）之间依次设有气体滤清器（25）、气体减压阀（24）、第二电磁阀（23）和第二单向阀（22）；

所述尿素回流气控阀（21）的另一端与所述气体管路连通，该连通节点是一四通，所述四通还与一气体节流孔板（18）、所述第一单向阀（10）和所述第二单向阀（22）连通；所述气体节流孔板的另一端连接至所述气液混合器（16）；

所述喷射装置（15）包括喷头部件，所述喷头部件用于将气液混合物喷到与车辆的SCR催化器（12）上游连通的排气管路中，所述喷头部件包括依次连接的喷嘴（31）、管体（32）和管接口（33），所述管体（32）上套装有固定螺母（35），所述固定螺母（35）与所述管体（32）之间设有固定垫片（34），所述喷嘴（31）内镶嵌有扇形喷嘴芯（36），所述喷嘴（31）设有多个喷射孔（37），所述喷射孔（37）的轴向与发动机排气气流方向一致；所述管接口（33）与所述气液混合器（16）连接；所述SCR催化器（12）的下游设有第三温度传感器（14）和NOx传感器（13）；

所述解冻装置包括冷却水解冻结构和电解冻结构，其中，所述冷却水解冻结构是利用车辆发动机上的冷却水实现尿素罐（3）的解冻，所述冷却水解冻结构包括与所述尿素罐（3）连接的水解冻管路（6），所述水解冻管路（6）上设有第三电磁阀（5）；所述电解冻结构用于系统中第一管路和第二管路的解冻；所述电解冻结构包括电阻丝；

所述控制装置（17）由信号处理器、功率驱动器、总线驱动器、电源管理器和单片机组成；所述控制装置（17）通过CAN总线与车辆的发动机控制装置进行通讯，以获得发动机转速、扭矩信号；同时，所述控制装置（17）与所述尿素供应装置和所述解冻装置中的尿素直流泵（7）、所有电磁阀和所有传感器连接，所述控制装置（17）接收所有传感器的信号，所述控制装置（17）控制所述尿素直流泵（7）的运转或停止，所述控制装置（17）控制所有的电磁阀的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述用于降低发动机NOx排放的尿素喷射系统，其特征在于，所述尿素回流气体控制阀（21）采用膜片式控制阀，其中，膜片的一侧为气体，膜片的另一侧为液体，由膜片的位移控制第二管路的开启与关闭。

3.根据权利要求1所述用于降低发动机NOx排放的尿素喷射系统，其特征在于，所述尿素直流泵（7）用于将尿素从尿素罐（3）中抽出，并为第一管路中的液体提供液体压力。

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