[發明專利]尿素供給裝置、選擇性催化還原系統和車輛

在審

• 申請號: 202010012624.0
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN113153495A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 呂鵬
• 申請（專利權）人: 緯湃汽車電子（蕪湖）有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/28
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 牛曉玲;吳鵬

本發明涉及一種用于選擇性催化還原系統的尿素供給裝置，包括：尿素箱；尿素泵，其輸入端與尿素箱流體連接，其輸出端一方面與尿素噴嘴流體連接，另一方面經由空氣致動閥與尿素箱流體連接；當空氣致動閥斷開時，由尿素泵從尿素箱抽取的尿素溶液被輸送到尿素噴嘴，當空氣致動閥連通時，由尿素泵從尿素箱抽取的尿素溶液經由空氣致動閥返回尿素箱；在尿素泵和空氣致動閥之間設置有膨脹壓力吸收裝置，其構造用于吸收尿素溶液冰凍時在尿素溶液管路中引起的膨脹壓力。本發明的尿素供給裝置結構簡單，便于安裝，并且能夠有效地吸收SCR系統中的尿素冰凍應力和由于尿素溶液冰凍導致的膨脹壓力。本發明還涉及一種選擇性催化還原系統和車輛。

技術領域

本發明涉及柴油發動機的尾氣處理領域，更具體地涉及一種用于選擇性催化還原系統的尿素供給裝置。本發明還涉及一種包括該尿素供給裝置的選擇性催化還原系統，以及一種包括該選擇性催化還原系統的車輛。

背景技術

隨著環保法規的日趨嚴格，柴油發動機尾氣污染物對環境的污染和對人體健康的危害越來越受到人們的重視。選擇性催化還原系統(Selective Catalytic Reduction，簡稱SCR)是用于去除柴油發動機尾氣中的氮氧化物。在高溫環境下，尿素噴射單元向排氣管中噴射尿素水溶液，尿素在高溫下水解釋放出氨氣，氨氣在SCR催化器中與尾氣中的氮氧化物發生氧化還原反應，生成氮氣和水，從而達到降低柴油發動機氮氧化物排放的目的。

當環境溫度低于-11℃時，尿素溶液會從液態變成固態。因此，在低溫時，SCR系統中的尿素會從外向內逐漸冰凍，導致系統內尿素溶液管路中的固體體積增大，管路壓力逐漸增加，進而可能會導致系統內部的零部件變形，甚至損壞。

現有的SCR系統中主要采用倒吸來解決這一問題，或者無防凍保護。倒吸排空需要尿素泵具有倒吸功能，這提高了對尿素泵的要求。或者需要另外設置反抽泵，這增加了SCR系統的成本。另外，如果SCR系統沒有設置防凍保護，則會導致冬季SCR系統出現冰凍失效的風險增加。

本發明旨在解決現有技術的這一技術問題。

發明內容

本發明旨在進一步改進現有技術的SCR系統，克服現有的SCR系統的上述和其它缺點至少之一。

根據本發明的一方面，提供了一種用于選擇性催化還原系統的尿素供給裝置，包括：

-尿素箱；

-尿素泵，其輸入端與尿素箱流體連接，其輸出端一方面與尿素噴嘴流體連接，另一方面經由空氣致動閥與尿素箱流體連接；

其中，當空氣致動閥斷開時，由尿素泵從尿素箱抽取的尿素溶液被輸送到尿素噴嘴，當空氣致動閥連通時，由尿素泵從尿素箱抽取的尿素溶液經由空氣致動閥返回尿素箱；

其特征在于，在尿素泵和空氣致動閥之間設置有膨脹壓力吸收裝置，所述膨脹壓力吸收裝置構造用于吸收尿素溶液冰凍時在尿素溶液管路中引起的膨脹壓力。

通過設置膨脹壓力吸收裝置，能夠有效地吸收SCR系統中的尿素冰凍應力和由于尿素溶液冰凍導致的膨脹壓力，使得即使SCR系統由于環境低溫出現冰凍，仍然能夠吸收系統內(特別是尿素泵內)由于尿素溶液冰凍導致的膨脹壓力，進而保護系統。

有利地，膨脹壓力吸收裝置包括與尿素泵和空氣致動閥之間的尿素溶液管路連通的第一腔室、通過間隔件與第一腔室流體密封地隔開的第二腔室、以及設置在第二腔室中用于將間隔件保持在一定位置的彈簧，其中，當第一腔室中的壓力增大時，間隔件能夠由于彈簧被壓縮而朝向第二腔室移動或者彈性地變形。

有利地，間隔件由彈性材料制成。

有利地，膨脹壓力吸收裝置包括與尿素泵和空氣致動閥之間的尿素溶液管路連通的第一腔室、和通過可彈性變形的隔膜與第一腔室流體密封地隔開的第二腔室，其中，當第一腔室中的壓力增大時，所述隔膜能夠朝向第二腔室彈性地變形。