[實用新型]一種帶輔助冷卻功能的尿素還原劑噴嘴

有效

• 申請號: 200720094781.0
• 申請日: 2007-12-14
• 公開（公告）號: CN201129202Y
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 張克金;郭英俊;張苡銘;趙家瑞;劉國軍;崔龍
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車集團公司
• 主分類號: F01N3/24
• 分類號: F01N3/24;F01N3/20
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 王薇

技術領域：

本實用新型涉及到一種帶輔助冷卻功能的尿素還原劑噴嘴，應用于汽車尾氣的后處理行業。

背景技術：

目前汽車后處理技術包括SCR(Selective?Catalytic?Reduction)催化轉化還原技術，DPF(Diesel?Particulate?Filter)顆粒捕捉器，DOC(Diesel?Oxidation?Catalyst)氧化型催化器等。SCR技術的本質是利用尿素在高溫下分解出NH₃，作為還原劑的NH₃和發動機排氣中的NO_x在催化劑和溫度的綜合作用下進行反應，理想工況下生成無毒的N₂和H₂O，從而達到凈化的目的。SCR技術自70年代開始在國外作為發電廠等的固定源使用的脫硝技術而進行了開發和廣泛應用。為應對新的環保法規的要求，國外從90年已開始把SCR技術成功移植到柴油汽車上，并相應進行了SCR催化劑工藝技術和尿素還原劑的開發驗證，實現了工業化應用，例如，歐洲和日本。目前，歐洲的大多數造商已經開始堅定不移的采用SCR技術來實現歐4和歐5標準。

國外如此熱衷于SCR技術的原因，主要是SCR具有很多優點，例如，可以在排氣溫度250～550℃的范圍內具有50～85％的NO_x去除效率，并能有效降低PM的排放水平；SCR能輕松滿足歐4和歐5水平，也具有達到歐6水平的潛力；目前達到歐4采用的SCR技術，發動機的燃油耗可降低3～6％；SCR催化劑不含有貴金屬，比成本相對較低；SCR對車用燃油的質量，特別是硫含量不敏感。基于以上分析，SCR后處理技術也最適合中國的車輛狀況和車用燃油狀況。

如果2008年在中國推廣應用車載SCR后處理技術，必須解決好尿素還原劑供應、尿素還原劑的劑量、尿素還原劑的霧化噴射、SCR催化劑轉換效率、氨氣泄露量等至關重要的技術難點。上述各點都涉及到尿素還原劑的問題。在這些問題中，尿素還原劑的霧化噴射是一個關鍵點。它涉及到催化劑表面的堵塞問題、催化劑活性問題、尿素還原劑腐蝕和結焦堵塞噴嘴的問題。

從化學角度分析，尿素在溫度高于250℃以上都會分解放出氨氣，以實現對NOX的清除。但實際上，尿素在噴嘴空腔中輸送以及被霧化噴射進發動機排氣管中之前，或在脫離噴嘴的瞬間，可能因為瞬間溫度過熱，使尿素還原劑發生聚合反應，生成三聚氰胺，一種深褐色的固體化合物，堵塞噴嘴的噴霧微孔，致使SCR故障報警，OBD亮燈。高溫使尿素還原劑堵塞霧化噴嘴的事故在發動機臺架以及實際的整車道路試驗中時常發生。

發明內容：

本實用新型的目的在于提供一種帶輔助冷卻功能的尿素還原劑噴嘴，能根據噴嘴工作的環境和溫度場，恰當解決噴嘴基體隔熱和防過熱的問題，在市售雙通路噴嘴的基礎上，增加基于水、冷卻液或空氣作為介質進行冷卻的功能的隔熱空腔，徹底解決尿素還原劑噴嘴問題。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：一種帶輔助冷卻功能的尿素還原劑噴嘴，其特征在于：在精密霧化噴嘴外部焊裝一厚度1.5~2.5mm的不銹鋼板隔熱保護空腔，保護空腔與精密霧化噴嘴之間的間隙最大2mm，噴嘴離發動機增壓器出口最近處；最小0.5mm，噴嘴離發動機增壓器出口最遠處以及兩個側面；保護空腔中裝有冷卻介質；保護空腔中的冷卻介質可以自來水、車用防凍液或空氣。

在本實用新型中，為了防止腐蝕產物脫落堵塞催化劑的載體孔道，隔熱空腔必須采用不銹鋼材質制造，板厚度影響耐熱老化的壽命，考慮到焊接工藝，選取2.0mm的不銹鋼板為最佳。

本實用新型的積極效果在于：消除尿素還原劑的結焦對噴嘴的堵塞的危害，提高車載SCR系統的可靠性，具有實際的意義。

附圖說明：

圖1為本發明采用液體冷卻的隔熱空腔的結構

圖2為本發明采用空氣氣墊冷卻的隔熱空腔的結構

具體實施方式：

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的描述：一種帶輔助冷卻功能的尿素還原劑噴嘴，其特征在于：在精密霧化噴嘴1外部焊裝一厚度1.5-2.5mm的不銹鋼板隔熱保護空腔2，保護空腔2與精密霧化噴嘴1之間的間隙最大2mm，最小0.5mm，保護空腔2中有自來水、車用防凍液或空氣冷卻介質3。

實施例1