[實用新型]一種防止液體凍冰損壞的尿素液供給模塊

有效

• 申請號: 201821893952.0
• 申請日: 2018-11-17
• 公開（公告）號: CN210370866U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 楊延相;鄭遠師
• 申請（專利權）人: 福愛電子（貴州）有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種防止液體凍冰損壞的尿素液供給模塊，包括模塊本體、尿素供給泵、尿素液液位傳感器、尿素液溫度傳感器、加熱解凍循環水管、進水接嘴、出水接嘴，所述模塊本體內部設置有循環水流道，所述加熱解凍循環水管通過所述循環水流道與所述加熱解凍循環水管進出水接嘴相連通，其特征在于，所述尿素液供給模塊設置有一個以上氣體空間，所述氣體空間之一設置于所述循環水流道上，所述氣體空間之二設置于尿素供給泵之上，在循環水或者工作液體結冰體積膨脹時，氣體空間內的氣體被壓縮釋放出容積，從而防止液體結冰時導致部件損壞。

技術領域

本發明屬于發動機排放控制領域，具體涉及發動機排氣選擇性還原（SCR）技術的尿素液供給計量系統。

背景技術

隨著環境問題的日益突出，節能減排已經成為車輛及發動機的永無止境的要求，為此，各國都出臺了一系列的車輛排放標準，并且越來越嚴格。對此，以內燃機為動力的車輛需要安裝排放后處理系統以求滿足排放要求。例如，目前主要用于對柴油發動機尾氣中NOx等污染物進行催化處理的SCR（Selective Catalytic Reduction）技術等已經成為柴油車輛等必需使用的技術。

SCR技術需要將NOx還原反應劑定量噴射進柴油機排氣中，其還原劑有32.5%重量濃度的尿素水溶液（也叫柴油排氣處理液DEF=Diesel Exhaust Fluid，或者添藍液AdBlue），或者氨氣。在SCR排氣催化處理過程中，DEF處理液被定量噴射進柴油機排氣中，通過排氣高溫分解成氨氣，與排氣混合后進入SCR催化轉換器，在催化劑的作用下，氨氣就會與發動機排氣中的NOx等發生催化還原反應，使NOx分解為無害的N2、H2O。如果DEF噴射量與排氣中的NOx含量不相匹配或者尿素溶液品質不能達到要求，那么要么NOx不能夠被充分還原分解，排放量增加，要么剩余不少氨氣排到大氣中，造成二次污染。

然而，作為重要反應劑的尿素水溶液其品質往往只在出廠或者檢驗時進行品質管控，大多后處理系統也未設置可以檢測尿素溶液品質的裝置?，F下，不少車輛用戶為減少使用成本，使用劣質尿素溶液或者在尿素溶液中添加水溶劑，導致尿素溶液品質參差不齊，嚴重影響尾氣NOx的處理效果，SCR形同虛設。因此，在裝置中設置可以檢測尿素品質的傳感器是十分必要的。

此外，由于尿素水溶液本身的特性，噴射結束后，殘留在封閉的尿素系統及管路中的尿素混合液在低于尿素液冰點（-11~12℃）可能出現結冰，這不僅會導致尿素噴射中斷，還可能因為結冰時尿素液體積膨脹而導致尿素噴射系統損壞?，F有SCR 技術大多考慮增設輔助加熱裝置以保證系統正常工作。但是現有的提供噴射動力源的裝置過于龐大或者其它原因導致系統部件難以集成植入DEF 儲液罐中，常需要設計復雜的融冰裝置，這使得系統更加龐大，難以布置，同時，系統越復雜這方面的成本也就越高。特別是對于尿素泵內置的噴射系統，尿素泵布置往往貼近箱體底部，且自身無解凍能力，需要徹底解凍系統才能開始工作，導致系統在解凍時間及布置空間上均受到限制。例如，美國專利US20090301067A1公開了一種計量噴射裝置及其方法。計量噴射裝置是一個安裝在排氣管上的螺線管驅動的柱塞泵噴嘴，需要外加一個低壓泵為其從DEF儲液罐提供工作液體，在無特殊融冰及噴嘴冷卻裝置輔助時無法正常工作。另，美國專利US8356471B2公開的SCR計量噴射之操作、系統及方法中提供了一種泵-嘴端分別控制的方案。除對裝置的溫度控制以及管路化冰的有嚴格要求外，其計量精度也需要精確控制。

對于整個尿素噴射裝置而言，尿素箱頂部留有氣體空間是十分必要的，該空間不僅可以確保各執行部件的正常排氣，還保證了尿素箱本身在尿素溶液結冰時有足夠的膨脹空間。而尿素在加注時無法做到準確判斷，現有結構常見增設與大氣連通的管路，但又礙于系統臟物承受能力，需要加設過濾裝置，進一步增加了系統的復雜性和成本。

綜上，關于NOx選擇催化還原技術（SCR）無論是簡化結構和應用方式，還是其計量噴射系統的精度以及穩定性都是非常有價值的研究工作。

發明內容