[發明專利]直噴式計量噴射裝置

有效

• 申請號: 201010240582.2
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN102135025A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 郝慶軍
• 申請（專利權）人: 蘇州派格力減排系統有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N9/00;B01D53/94;B05B7/04;B05B7/26;B05B1/30
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技術領域

本發明涉及一種柴油車尾氣后處理凈化系統，尤其涉及一種直噴式計量噴射裝置。

背景技術

隨著機動車排放標準的不斷提高，車輛尾氣凈化系統也日益倍受機動車制造商的關注，各種技術路線也逐漸成熟。

現已知，通過選擇性催化還原技術(SCR)是降低柴油車NOx排放的一種主要方式，即將還原劑(尿素水溶液)通過泵送元件泵送到計量閥內，再經過定量噴射霧化，在排氣管路內經過復雜的物理化學反應，將廢氣中的主要有害氣體NOx轉化成氮氣和水排出，達到尾氣凈化的目的。其中，尿素水溶液的輸送、液滴的破碎及霧化對SCR載體入口的NH₃分布有很大影響，是影響SCR系統催化反應效率的重要因素。

現有技術中，尿素水溶液計量噴射裝置分為有氣和無氣兩種，有氣噴射系統主要依靠泵將還原劑泵送到計量閥入口，通過計量閥準確計量噴射到混合腔中，高速氣流將噴射出的還原劑進行一次霧化并吹送到噴嘴處，噴嘴噴射過程中再次進行霧化噴射到排氣管路中，二次霧化的還原劑在排氣管中熱解、水解后在SCR載體中進行選擇性反應。這種有氣噴射系統有其自身優點，即在混合腔內進行氣液混合，并通過安裝在排氣管內的噴嘴二次噴射霧化，霧化效果好，且可以通過高速氣流對噴嘴進行冷卻，防止噴嘴在排氣管高溫環境下被燒壞，但這種結構也有其缺點，結構較復雜，計量閥入口和出口的壓差須達到一定值才能滿足噴射量的要求，即：要求噴嘴上游管路內的壓力要大于排氣管內的壓力，而計量閥上游的壓力要大于下游混合腔、噴射管和噴嘴入口等處的壓力。此外，在混合腔內，還原劑的噴射壓力必須要高于高速氣流的壓力，否則還原劑無法噴出，這在行業內稱為“大背壓”，在大背壓的環境下為了達到足夠的流量，計量閥入口的壓力也必須隨之增高才能維持足夠的壓差，這對管路的設計要求較高，同時由于壓力較大，增加了密封難度，且管路有爆破的風險，影響其使用壽命，另外泵送元件的出口壓力隨之增高，功耗增大。

另外一種結構就是無氣噴射系統，在行業內以BOSCH公司的DENOXTRONIC2.2系統最為典型，即計量閥直接設置在排氣管上，通過計量閥直接計量噴射并霧化，這種系統雖然結構簡單，雖能通過回流管路對計量閥進行冷卻，但由于噴嘴噴射部位冷卻效果差，還是容易被燒蝕，同時由于只能靠液體自身壓力霧化，霧化效果有限，對氨氣濃度分布均勻性有很大影響，若要達到較好的霧化效果，計量閥的入口壓力要達到9bar以上，這給泵、管路、密封結構等的設計等均帶來困難。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種直噴式計量噴射裝置，本發明設計巧妙、可以減小背壓、霧化效果好，并能產生冷卻效果，確保證噴嘴不易燒壞。

為了實現上述目的，本發明提供了一種直噴式計量噴射裝置，包括計量閥、空氣管路和噴射管路，所述計量閥包括計量閥噴嘴，所述直噴式計量噴射裝置還包括空氣霧化噴嘴，所述計量閥噴嘴設置在所述空氣霧化噴嘴的內部，所述空氣管路和所述噴射管路設置在所述空氣霧化噴嘴的內部。

較佳地，所述空氣霧化噴嘴包括底座、液體帽和空氣帽，所述空氣帽設置在所述底座和所述液體帽的中間位置，所述計量閥前部設置在所述底座和所述液體帽的內部，所有空氣管路和噴射管路均設置在所述底座、所述液體帽和空氣帽內部。

較佳地，所述底座側壁設有氣流入口，所述底座在與所述液體帽連接的表面形成第一膨脹區，所述第一膨脹區為環狀凹部結構，所述第一膨脹區和所述氣流入口連通

較佳地，所述液體帽在與所述底座連接的表面形成第二膨脹區，所述第二膨脹區為環狀凹部結構。

更佳地，所述底座和所述液體帽之間設置有墊片，所述墊片上均勻間隔設置若干個孔，所述墊片上的孔連通所述第一膨脹區和所述第二膨脹區。

較佳地，所述液體帽內部均勻間隔設置若干氣流孔，所述氣流孔通過第一膨脹區和第二膨脹區連通所述氣流入口和所述噴射管路。

較佳地，所述液體帽端部中間位置形成噴射孔，所述噴射孔內安裝所述計量閥噴嘴。

更佳地，所述空氣帽中間部位形成噴射出口，所述液體帽噴射孔延伸到所述噴射出口內，并與噴射出口形成氣流間隙。

較佳地，所述液體帽和所述空氣帽之間形成氣流腔，所述氣流腔連通所述空氣管路和所述噴射管路。

較佳地，所述空氣霧化噴嘴還包括固定螺帽，所述固定螺帽連接所述液體帽和所述空氣帽。

本發明具有如下有益效果：設計巧妙，霧化效果好，可以減小背壓，空氣管路設置在空氣霧化噴嘴內能產生較好的冷卻效果。

附圖說明：

圖1是本發明直噴式計量噴射裝置主視圖