[發明專利]空氣輔助式還原劑計量噴射系統

有效

• 申請號: 201210042798.7
• 申請日: 2012-02-23
• 公開（公告）號: CN103291421A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 樊高峰;樊堅強;楊陽
• 申請（專利權）人: 天納克汽車工業（上海）有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉粉寶

技術領域

本發明涉及一種陸地車輛或非陸地車輛的發動機尾氣凈化裝置。

背景技術

隨著各國對陸地車輛或非陸地車輛的發動機排放限值日益嚴格，對發動機尾氣凈化的后處理技術需求十分凸顯。目前，處理發動機排氣中的NOx是通過尿素等作為還原劑來還原的，通過與還原劑反應，生成無毒、無害的氣體或液體。例如，如果尿素作為還原劑，尿素在高溫下排放出的NH₃與發動機排氣中的NOx在催化劑和溫度的綜合作用下進行反應，生成無毒的N2和H₂O，從而達到進化的目的。

現有的空氣輔助式還原劑計量噴射系統，例如，公開號為CN101806238A的中國專利公開了一種還原劑噴射控制系統，還原劑放在還原劑儲存箱或容器18中，通過泵或其它動力裝置12輸送到尾氣排放管處的噴嘴10，同時，另一路壓縮空氣從調壓閥19排出也輸送到噴嘴10，這樣，使得還原劑霧化噴出與尾氣混合反應。目前，出于控制還原劑輸出量的需要，在上述輸送管路中通常需要設有一計量裝置例如計量泵或計量閥5對其進行精確計量。由于使用工況的溫度變化較大，有時溫度很低，還原劑液體會冷凝結冰。為此，現有的發動機尾氣凈化裝置在還原劑儲存容器中會設有加熱器，例如，專利號為CN102209839A的中國專利公開了一種汽車內燃機排氣中氮氧化物的選擇性催化還原的方法，它在還原劑容器1中設有PTC-加熱元件5對還原劑施加加熱。然而，由于現有的還原劑動力輸送裝置和/或計量泵都設置在還原劑儲存容器與噴嘴之間輸送管路上，例如，專利公開號為CN101568707A的中國專利公開液態還原劑的計量裝置，其還原劑輸送裝置220和計量閥230就設置在還原劑儲存容器212和噴嘴之間的輸送管上。這樣，一旦在計量裝置到還原劑儲存容器之間的輸送管內的液態還原劑溶液發生冷凝，還原劑輸送裝置和計量裝置就無法工作，同時，還原劑也不能輸送到噴嘴而進行還原反應。

為了使上述輸送管中的液態還原劑不要冷凝，現有的還原劑噴射計量裝置就需要采用數根例如3根或3根以上的電加熱絲或發動機冷卻水來對上述輸送管內的還原劑進行加熱以防止還原劑溶液在低溫時結凍而導致整個噴射計量系統不能工作。但是，該方案缺點很明顯：1.需要另外的加熱裝置，成本高；2.加熱器需要用消耗能源，功耗大；3.由于需要對管內的還原劑加熱，加熱裝置的安裝很復雜，而且一旦其中根加熱管失效整個系統可能會停止工作；4.一旦車型不同或發動機不同，就需要采用不同規格的加熱管；5.加熱裝置結構復雜造成維修維護困難；6.一旦電加熱管短路會造成起火的風險；而一旦水加熱管破了，又將導致發動機冷卻水泄露，從而導致發動損壞或不能啟動，甚至存在安全隱患。

為此，人們一直希望一種空氣輔助式還原劑計量噴射系統除了在還原劑儲存箱或容器中設置加熱裝置外，其它裝置或管路上不再需要安裝加熱裝置以克服上述缺點，但正如上面所描述的，現有的空氣輔助式還原劑噴射計量裝置或系統的結構顯然不能做到。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種空氣輔助式還原劑計量噴射系統，除了在還原劑儲存箱或容器中設置加熱裝置外，其它裝置或管路上不再需要安裝加熱裝置。

為了實現解決上述技術問題，本發明提供的空氣輔助式還原劑計量噴射系統，它包括：

一用來存放還原劑的還原劑儲存箱；

一設置在上述還原劑儲存箱內對還原劑進行加熱的加熱裝置；

一設置在上述還原劑儲存箱中的計量組件，該組件包括一密封的殼體、設置在該殼體內的還原劑輸送裝置、一接收來自上述還原劑儲存箱的還原劑并輸入到所述的還原劑輸送裝置的進口管道、設置在上述殼體內并對來自還原劑輸送裝置的還原劑進行計量的計量裝置以及從所述計量裝置排出還原劑的排出管道；

一用來提供壓縮空氣的壓縮空氣發生裝置，通過該壓縮空氣發生裝置的一壓縮空氣排出管道排出的壓縮空氣與上述排出管道排出的還原劑混合使得所述壓縮空氣可以輸送所述還原劑；

一尾氣排放裝置；

一設置上述尾氣排放裝置上的噴嘴，該噴嘴接收上述混合的壓縮空氣和還原劑后霧化噴射到上述尾氣排放裝置的尾氣中；以及

一控制裝置，它與上述還原劑輸送裝置、計量裝置、尾氣排放裝置和加熱裝置相聯并控制它們的工作。

進一步，在所述計量組件內設有一對其內部還原劑液體加熱的第二加熱裝置。

所述計量裝置是一計量閥。

所述計量裝置是一計量泵。

所述還原劑輸送裝置是一泵。

所述殼體與還原劑輸送裝置的進口管道連接處設有密封圈。