[發明專利]一種變頻脈沖式噴射的方法及相關裝置

有效

• 申請號: 202110593506.8
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113356973B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 李之華;李福生;姜剛;王曉輝;陶澤民;盧祥林
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/28;F01N9/00;F01N11/00
• 代理公司: 深圳騰文知識產權代理有限公司 44680
• 代理人: 劉洵

本申請實施例公開了一種變頻脈沖式噴射的方法及相關裝置，提升了霧化效果，減少了結晶生成。本申請包括：獲取SCR載體上游位置的廢氣流量、廢氣溫度以及NOx濃度；根據廢氣流量和NOx濃度計算所需尿素噴射流量；根據所需尿素噴射流量和采集到的噴射壓力計算在1Hz噴射頻率下的尿素噴射脈寬；根據尿素噴射脈寬判斷在1s內噴射次數是否大于1，若是，則根據所需尿素噴射量、廢氣流量以及廢氣溫度計算尿素廢氣能量比；判斷尿素廢氣能量比是否大于目標值，若是，則根據尿素噴射脈寬計算尿素多次噴射頻率；根據所需尿素噴射流量和尿素多次噴射頻率計算尿素多次噴射脈寬和尿素噴射間隔；根據尿素多次噴射頻率、尿素多次噴射脈寬以及尿素噴射間隔進行尿素噴射。

技術領域

本申請實施例涉及柴油機領域，特別涉及一種變頻脈沖式噴射的方法及相關裝置。

背景技術

在柴油機尾氣后處理系統中，SCR催化器負責凈化發動機有害排放物NOx。其凈化方法是：在SCR催化器中，含NOx廢氣與還原劑NH₃的混合氣在催化劑作用下發生反應產生N₂和H₂O，去除NOx。其中，含NOx廢氣與還原劑NH₃的混合氣通過尿素噴射系統在位于SCR催化器上游的混合器中制備。其制備過程是：尿素噴射系統根據柴油機工況、SCR催化器實時溫度等信息計算出所需的尿素用量，將車用尿素水溶液通過尿素噴嘴噴入混合器，尿素水溶液被廢氣加熱后，其中的尿素成分發生熱解和水解反應生成還原劑NH₃，還原劑NH₃與NOx廢氣在混合器的氣流組織作用下混合，形成混合氣。

然而，因為尿素的熱解和水解均為吸熱反應，在氣體運動速度低、廢氣和混合器壁面溫度低的情況下，如果尿素水溶液持續撞擊混合器壁面形成液膜并累加，則在混合器壁面可能出現尿素結晶現象，這不僅導致尿素消耗量增加，嚴重時還會造成混合器流通孔道堵塞，以至后處理系統壓降增加、發動機性能降低甚至故障停機。

發明內容

本申請實施例提供了一種變頻脈沖式噴射的方法及相關裝置，提升了霧化效果，減少了結晶生成。

本申請實施例第一方面提供了一種變頻脈沖式噴射的方法，包括：

獲取SCR載體上游位置的廢氣流量、廢氣溫度以及NOx濃度；

根據所述廢氣流量和所述NOx濃度計算所需尿素噴射流量；

根據所述所需尿素噴射流量和采集到的噴射壓力計算在1Hz噴射頻率下的尿素噴射脈寬；

根據所述尿素噴射脈寬和噴嘴最小穩定噴射持續期判斷在1s內噴射次數是否大于1，所述噴嘴最小穩定噴射持續期為一次噴嘴穩定噴射下的最小噴射持續期，若是，則根據所述所需尿素噴射量、所述廢氣流量以及所述廢氣溫度計算尿素廢氣能量比；

判斷所述尿素廢氣能量比是否大于目標值，所述目標值通過瞬態結晶循環測試結果得到，若是，則根據所述尿素噴射脈寬和噴嘴最小穩定噴射持續期計算尿素多次噴射頻率；

根據所述所需尿素噴射流量和所述尿素多次噴射頻率計算尿素多次噴射脈寬和尿素噴射間隔，所述尿素多次噴射脈寬為噴射頻率大于1Hz時的單個脈沖的噴射持續期；

根據所述尿素多次噴射頻率、所述尿素多次噴射脈寬以及所述尿素噴射間隔進行尿素噴射。

可選的，在所述根據所述尿素噴射脈寬和噴嘴最小穩定噴射持續期判斷在1s內噴射次數是否大于1之后，所述方法還包括：

若否，則根據在1Hz噴射頻率下的所述尿素噴射脈寬進行尿素噴射。

可選的，在所述判斷所述尿素廢氣能量比是否大于目標值之后，所述方法還包括：

若否，則根據在1Hz噴射頻率下的所述尿素噴射脈寬進行尿素噴射。