[實用新型]一種即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220682227.5
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN203035321U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張素英;陶建忠;王意寶;王奉雙;張建華;苗壘
• 申請（專利權(quán)）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及發(fā)動機尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

選擇性催化還原（SCR，Selective?Catalytic?Reduction）技術(shù)是消除柴油機排氣中氮氧化物的主要后處理技術(shù)之一。?

根據(jù)功能SCR系統(tǒng)主要分為控制單元、尿素劑量單元和催化反應(yīng)單元三部分。?

SCR系統(tǒng)的控制單元與發(fā)動機的控制單元（ECU）集成在一起，主要用于執(zhí)行SCR控制策略，并根據(jù)環(huán)境溫度、排氣溫度、尿素液位、尿素溫度、尿素壓力、氮氧化物（NOx）濃度等傳感器信號控制尿素劑量單元，以使尿素劑量單元根據(jù)需求定時定量地將尿素溶液噴射到排氣氣流中；尿素劑量單元主要包括尿素箱、尿素供給單元、尿素噴射單元、加熱組件及連接管路和線路，保證尿素溶液的充分霧化和分解；催化反應(yīng)單元主要包括SCR催化劑及其封裝，用于將柴油機排氣中的主要有害成分氮氧化物還原為氮氣和水。?

SCR系統(tǒng)基本工作原理：排氣從增壓器渦輪流出后進入排氣管中，同時由安裝在排氣管上的尿素噴射單元將定量的尿素水溶液以霧狀形態(tài)噴入排氣管中，尿素液滴在高溫廢氣作用下發(fā)生水解和熱解反應(yīng)，生成所需要的還原劑氨氣（NH3），氨氣（NH3）在催化劑的作用下將柴油機排氣中的主要有害成分氮氧化物（NOx）有選擇性地還原為氮氣（N2）。有時為了防止過多的氨氣（NH3）逃逸造成二次污染，還需要在SCR催化劑后方設(shè)置促使氨氣（NH3）氧化成氮氣（N2）的催化劑。?

尿素的分子式為NH2CONH2，加水H2O后在高溫下分解成NH3和CO2，此反應(yīng)不需要催化條件即可完成：?

NH₂CONH₂+H₂O→2NH₃+CO₂????????（1）?

在SCR催化器中的NH3和排氣中的NO、NO2反應(yīng)產(chǎn)生N2和H2O：?

2NO+2NO₂+4NH₃→4N₂+6H₂O????????（2）?

4NO+O₂+4NH₃→4N₂+6H₂O?????????（3）?

2NO₂+O₂+4NH₃→3N₂+6H₂O?????????（4）?

為防止發(fā)動機整個使用過程中氨氣的泄露，有時需要在SCR催化器之后設(shè)置消除氨氣的催化器，在這個催化器中NH3與O2反應(yīng)生成N2和H2O：?

4NH₃+3O₂→2N₂+6H₂O?????????（5）?

現(xiàn)有技術(shù)中的后處理系統(tǒng)的尿素噴射控制單元（DCU，Dosing?Control?Unit）是與發(fā)動機的電控單元ECU相互獨立的。后處理系統(tǒng)所需要的尿素噴射量等信息存儲在DCU中，DCU根據(jù)發(fā)動機信號進行計算，獲得需要的尿素噴射量，同時根據(jù)環(huán)境溫度、排氣溫度、尿素液位、尿素溫度、尿素壓力、NOx濃度等傳感器信號控制尿素劑量單元，根據(jù)需求定時定量地將尿素溶液噴射到排氣氣流中。?

但是，以上技術(shù)中，由于發(fā)動機機型和原機（不包括后處理系統(tǒng)的發(fā)動機系統(tǒng)）排放的不同，導(dǎo)致DCU與尿素噴射量相關(guān)的后處理數(shù)據(jù)（例如轉(zhuǎn)化效率等）也有所不同，SCR系統(tǒng)DCU數(shù)據(jù)與發(fā)動機的ECU數(shù)據(jù)必須一一對應(yīng)，如果發(fā)動機ECU中與排放性能相關(guān)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化，DCU中數(shù)據(jù)也需要重新標(biāo)定；如果進行不同型號的后處理系統(tǒng)（包括DCU）的切換，則需要對切換后的DCU中的排放數(shù)據(jù)進行重新標(biāo)定。這樣將增加DCU標(biāo)定工作以及下線刷寫（EOL）帶來的數(shù)據(jù)管理問題，同時帶來后續(xù)生產(chǎn)過程中后處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變更問題，給生產(chǎn)帶來不便。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)，不需要對DCU中的后處理數(shù)據(jù)進行重新標(biāo)定，可以直接切換使用，從而實現(xiàn)了即插即用的模式，為生產(chǎn)和后續(xù)管理帶來了極大的便利。?

本實用新型實施例提供一種即插即用的尿素噴射控制系統(tǒng)，包括：尿素噴射控制單元DCU和發(fā)動機的電控單元ECU；?