[發明專利]用于SCR減排系統的儲能式增壓電磁柱塞泵及計量噴射系統

無效

• 申請號: 201410032536.1
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103742383A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 郝慶軍
• 申請（專利權）人: 蘇州派格麗減排系統有限公司
• 主分類號: F04B17/04
• 分類號: F04B17/04;F01N3/28
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

技術領域

本發明涉及發動機減排系統技術領域，具體是指一種用于SCR減排系統的儲能式增壓電磁柱塞泵及計量噴射系統。?

背景技術

隨著社會對環境保護要求的越來越高，國家對環境保護的力度越來越大，就機動車排放方面國家相關部門已出臺相關政策，尤其是“國IV標準”的推行，對機動車排放控制更趨嚴格。現已知，選擇性催化還原技術（SCR）是機動車尾氣后處理技術的主流路線，即將還原劑（即尿素水溶液，行業內稱為“添藍”）通過噴嘴定量噴射進排氣管路，并通過SCR催化劑將廢氣中的主要有害氣體氮氧化合物（NO₁，NO₂等，統稱NO_x）轉化成氮氣和水排出，達到尾氣凈化的目的。?

然而，在具體實施過程中，由于無法克服尿素水溶液抽吸功能的動力泵模塊具備抽吸、增壓、計量、霧化噴嘴、廉價性一體化的要求，使得諸多現有SCR計量噴射系統動力模塊只能采用壓力較低的隔膜泵、齒輪泵等，且還須配合計量閥及穩壓裝置等才可達到SCR抽吸與計量的基本要求，同時無法兼顧該動力單元對有或無空氣輔助霧化要求的通用性，進而使得現有市場上成熟的SCR計量噴射系統精簡結構和降價措施舉步維艱，始終停留在低壓抽吸后利用空氣輔助霧化的路線與高壓直噴霧化的兩條落線徘徊中。同時由于常規動力單元還存在以下問題：?

1)常規SCR計量噴射系統所用隔膜泵等動力單元所建壓力偏低，普遍低于1MPa，且建壓時間長，壓力波動大，因此很難確保噴嘴霧化效果的建立，也很難避免壓力較低時噴嘴堵塞概率大的弊病，同時隔膜泵的計量功能很難確保精度。?

2）輸出壓力不穩定，需要額外的穩壓措施；?

3）無法做到抽吸建壓后，可根據需要實現增壓目的、精確計量的目的，甚至與噴嘴整合的目的；?

4）由于常規SCR產品的動力單元多采用無刷電機，故不易通過電機的控制實現計量精確控制，而只能通過輸出補充計量閥實現；?

5）SCR計量噴射系統構成復雜，成本降低空間有限，不利于產品的推廣。?

總之，上述問題和矛盾是當前SCR機械式隔膜泵或齒輪泵固有的，很難將抽吸、增壓、計量、噴射、廉價整合為一個動力模塊，而徹底解決就需要選用新的動力泵單元。?

相對而言，若用本發明所述的儲能式增壓電磁柱塞泵，則不存在上述問題。由于本發明采用儲能式增壓電磁柱塞泵結構，可通過控制電磁鐵的吸合頻率及電流大小控制電磁線圈吸力來借助柱塞的位移和往復次數達到對柱塞泵的精確計量，并可控制電磁鐵運用電能往復式直接驅動裝置和彈簧機構儲能原理，將全相位的做功能量在抽吸環節一部分用于抽吸，而另一部分利用彈簧裝置儲存起來，然后在柱塞打壓環節則將磁能及先前彈簧儲能疊加后全部釋放，進而以提高打壓輸出環節電磁鐵驅動柱塞裝置的瞬態能量密度，提高該泵輸出尿素水溶液的壓力。?

因此采用儲能式增壓電磁柱塞泵的優點包括：可以根據SCR計量噴射系統要求迅速建立高壓；可以不受限制地在高壓輸出口增加穩壓容積或者引入穩壓裝置（如緩沖器或溢流閥、減壓閥等），使得動力輸出壓力波動大幅度降低，以實現恒壓噴射；可以比較精確的計量并按需供應尿素水溶液；可將結構輕易改變，滿足多種SCR計量噴射系統的布局要求；電磁驅動式建壓效率比機械式直接驅動更低，成本更低；可輕易實現將噴射霧化裝置集成整合，使泵模塊具備了抽吸、增壓、計量為一體的精簡結構模式。總之，采用儲能式增壓電磁柱塞泵對實現SCR計量噴射系統經濟簡化結構和提高有氣或無氣的通用性意義非凡。?

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種結構精簡、抽吸效果好、適合于多種SCR減排噴射系統的用于SCR減排系統的儲能式增壓電磁柱塞泵及計量噴射系統。?

為實現上述目的，本發明的用于SCR減排系統的儲能式增壓電磁柱塞泵及計量噴射系統采用以下技術方案：?