本發明專利技術涉及柴油機尾氣后處理霧化裝置技術領域，具體涉及車載尿素溶液計量霧化供給裝置，該裝置包括計量控制電控模塊(1)、尿素泵模塊(2)和空氣壓縮模塊(4)，所述尿素泵模塊(2)和空氣壓縮模塊(4)分別連接有尿素溶液存儲器(13)和壓縮空氣存儲器(12)，尿素溶液存儲器(13)和壓縮空氣存儲器(12)分別聯通有尿素壓力傳感器(10)和壓縮空氣壓力傳感器(11)，尿素壓力傳感器(10)和壓縮空氣壓力傳感器(11)與計量控制電控模塊的輸入端電路連接，尿素泵模塊和空氣壓縮模塊與計量控制電控模塊(1)的輸出端電路連接。該裝置采用內置空氣壓縮裝置，自身提供霧化尿素溶液的壓縮空氣，為柴油機尾氣治理提供了新的選擇。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及柴油機尾氣后處理霧化裝置
，具體涉及車載尿素溶液計量霧 化供給裝置。
技術介紹
隨著國家對大氣環境污染治理的重視，汽車排放的尾氣污染也越來越受到關注， 尤其是采用柴油動力的發動機排放的NOx污染物，迫切需要采取有效的尾氣后處理手段將 其降低，減少NOx等污染物帶來的一系列環境問題。為了滿足日趨嚴格的排放法規，國內外 許多汽車及發動機制造商已經開始把SCR技術運用到其產品上，這意味著SCR技術開始進 入實用階段，與之配套的尿素栗也進入實用階段。目前，雖然國內幾家主要車用柴油機企業 已經在尿素栗的領域開展了研究，但基本上以國外技術引進應用為主，核心技術仍主要掌 握在國外相關廠家手中，應用成本高昂、使用條件要求多、運行維護成本高使得引進國外技 術體系的柴油機尾氣后處理SCR系統尿素計量霧化供給裝置在我國推廣應用困難。而隨著 國家大氣污染防治法規的施行，柴油機尾氣后處理國IV排放法規已于2015年1月1日實 行，為符合我國采用歐洲標準體系的排放法規，在柴油機尾氣后處理中采用歐洲通行的SCR 系統技術已成為我國柴油機行業的必然選擇。為在我國特定國情條件下推行柴油機尾氣 SCR后處理系統，研發生產符合我國國情需要的尿素計量霧化供給裝置成為行業的迫切需 求。 目前，在SCR后處理系統中常用的引進國外技術路線的尿素溶液供給裝置分為兩 種，一種利用車身壓縮空氣輔助噴射形式的氣助式尿素計量栗，典型代表為依米泰克尿素 栗；另一種是無壓縮空氣輔助形式尿素栗，典型代表為博世尿素栗。氣助式尿素栗是利用車 輛剎車系統、氣動門系統的壓縮空氣，通過噴嘴后將尿素計量裝置供給的尿素溶液霧化后 帶入到柴油機尾氣催化反應裝置參與催化還原反應，降低NOx濃度。非氣助式尿素栗是直 接將一定壓力的尿素溶液通過特殊噴嘴裝置送入排氣管，借助尿素溶液自身壓力和噴嘴進 行霧化后參與催化還原反應。
技術實現思路
為了滿足國四排放法規的要求，目前在尿素加注設施不完善以及無壓縮空氣的情 況下，為節省成本，現有中、輕卡多采用廢氣再循環（EGR，Exhaust-gas Recirculation)， 結合柴油氧化催化（DOC，Diesel Oxidation Catalyst) +顆粒氧化催化（POC，Particle Oxidation Catalyst)技術。但是，隨著排放法規不斷升級，當實施國五排放標準以后續更 嚴格的排放標準后，按照歐洲等發達國家技術路線，采用SCR技術降低氮氧化物污染物排 放是最佳技術路線。 本專利技術解決的技術問題是：SCR系統中，氣助式尿素栗對車身壓縮空氣高度依賴， 且工作時由于其用氣量較大，容易對壓縮空氣式剎車系統和氣動門系統造成潛在失效威 脅。非氣助式尿素栗的噴嘴裝置加工精度要求高，且熱可靠性的要求很高，一般需要利用尿 素溶液或者柴油機冷卻液對噴嘴進行冷卻；此外在柴油機排氣溫度較低時，非氣助式尿素 栗的霧化效果有限，容易在排氣管壁或催化劑端面形成尿素結晶。由于氣助式尿素栗霧化 效果明顯，升級后多采用氣助式尿素栗，但是，由于中輕卡的購買成本遠低于重卡，因此中 輕卡排放升級的成本要比重卡高。在相同技術路線下，比如都要加裝尿素罐時，輕卡排放升 級成本要增加50%，對于中輕卡用戶來說，升級成本過高。 本專利技術的目的是：（1)解決了傳統的氣助式尿素計量霧化供給裝置對車身壓縮空 氣的依賴，減少SCR系統對車身系統的潛在失效威脅。（2)擴大SCR系統的應用范圍，在自 身無壓縮空氣的中輕卡等使用中輕型柴油機車輛，也可以使用SCR系統進行尾氣后處理。 (3)采用模塊化設計，集尿素栗模塊和空氣壓縮模塊于一體，計量霧化供給裝置的模塊便于 組裝和更換，降低SCR系統應用和維護成本。（4)能夠全方位替代進口技術路線的氣助式尿 素栗裝置，為國內整機廠和整車廠提供更多技術路線選擇。本專利技術可提供一種成本低廉、性 能高效、加工容易霧化充分的集成式尿素栗技術，開發一種高效的柴油機尾氣后處理霧化 裝置技術。 在計量霧化供給裝置中，根據排氣中NOx的濃度向其中精確噴入尿素水溶液。實 際上，隨著發動機工況不同，NOx排放量也不同。如果還原劑噴入過量會導致多余的順 3隨 廢氣排入大氣，造成二次污染。相反地，還原劑噴入量過少會導致SCR系統NOx轉化效率降 低。為了實時地精確控制還原劑的噴入量，SCR后處理裝置的尿素水溶液供給系統起著至 關重要的作用。本專利技術將設計能實現精確、快速響應的尿素水溶液計量系統。 為解決以上技術問題，本專利技術提供了一種車載尿素溶液劑量霧化供給裝置，包括 計量控制電控模塊、尿素栗模塊、空氣壓縮模塊、過濾模塊和加熱模塊等。所述霧化供給裝 置連接在排氣管上，所述排氣管中設置有SCR催化反應裝置。 其中，尿素栗模塊通過控制栗驅動膜片快速吸液和排液，每次膜片吸液2ml，通過 控制栗的頻率精確計量質量濃度為32. 5 %尿素水溶液的吸液量。吸液管通過控制閥打開， 排液管關閉，快速吸液；吸液管關閉，排液管打開，慢速排液。 所述空氣壓縮模塊是通過壓縮空氣做功，空氣壓縮模塊壓縮2. 5bar壓力，將壓縮 空氣送入噴嘴，通過文丘里效應，霧化尿素溶液。所述過濾模塊包括設置在尿素栗下游的尿 素溶液過濾器和設置在空氣壓縮模塊下游的壓縮空氣過濾器。 霧化后的尿素水溶液隨著排氣管中的尾氣一起進入催化反應箱。 具體來說，針對現有技術的不足，本專利技術提供了如下技術方案： 本專利技術提供了一種車載尿素溶液計量霧化供給裝置，其特征在于，包括計量控制 電控模塊1、尿素栗模塊2和空氣壓縮模塊4,所述尿素栗模塊2和空氣壓縮模塊4分別連 接有尿素溶液存儲器13和壓縮空氣存儲器12,所述尿素溶液存儲器13和壓縮空氣存儲器 12分別聯通有尿素壓力傳感器10和壓縮空氣壓力傳感器11，所述尿素壓力傳感器10和壓 縮空氣壓力傳感器11與計量控制電控模塊1的輸入端電路連接，所述尿素栗模塊2和空氣 壓縮模塊4與計量控制電控模塊1的輸出端電路連接； 其中，所述計量控制電控模塊1通過獲取發動機工作狀態信息控制整個車載尿素 溶液計量霧化供給裝置的工作狀態。 優選的，上述計量霧化供給裝置中，所述尿素栗模塊2和尿素溶液存儲器13之間 設置有尿素溶液過濾器9,所述空氣壓縮模塊4和壓縮空氣存儲器12之間設置有壓縮空氣 過濾器8。 優選的，上述計量霧化供給裝置中，所述空氣壓縮模塊為內置空氣壓縮裝置。 優選的，上述計量霧化供給裝置中，所述計量控制電控模塊1通過獲取發動機工 作狀態信息計算尾氣中氮氧化物含量。 優選的，上述計量霧化供給裝置中，所述霧化供給裝置還設置有加熱模塊3和用 于測量整個霧化供給裝置溫度的溫度測量模塊5,所述加熱模塊和溫度測量模塊安裝于尿 素栗模塊內部，所述溫度測量模塊5與計量控制電控模塊1的輸入端電路連接，所述加熱模 塊3與計量控制電控模塊1的輸出端電路連接。 優選的，上述計量霧化供給裝置中，所述尿素栗模塊2入口通過尿素吸液管路7與 尿素存儲箱16連通，所述尿素吸液管路7設置有控制閥6以完成吸液管路，尿素栗模塊2 出口通過尿素回流管路15與尿素存儲箱16連通。 優選的，上述計量霧化供給裝置中，所述計量控制電控模塊1具備自診斷報警功 能，當尿素栗模塊2或空氣壓縮模塊4非正常工作時本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種車載尿素溶液計量霧化供給裝置，其特征在于，包括計量控制電控模塊(1)、尿素泵模塊(2)和空氣壓縮模塊(4)，所述尿素泵模塊(2)和空氣壓縮模塊(4)分別連接有尿素溶液存儲器(13)和壓縮空氣存儲器(12)，所述尿素溶液存儲器(13)和壓縮空氣存儲器(12)分別聯通有尿素壓力傳感器(10)和壓縮空氣壓力傳感器(11)，所述尿素壓力傳感器(10)和壓縮空氣壓力傳感器(11)與計量控制電控模塊(1)的輸入端電路連接，所述尿素泵模塊(2)和空氣壓縮模塊(4)與計量控制電控模塊(1)的輸出端電路連接；其中，所述計量控制電控模塊(1)通過獲取發動機工作狀態信息控制整個車載尿素溶液計量霧化供給裝置的工作狀態。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：熊飄洋，郭麗娜，劉超，姚文生，常輝，韓豐陽，
申請(專利權)人：包頭北大工道發動機技術有限公司，
類型：發明
國別省市：內蒙古;15
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