一种气液混合式SCR喷射装置制造方法及图纸

一种气液混合式SCR喷射装置，包括一个液体喷嘴，一个气液混合腔，一个雾化喷嘴，一个气体输送管路，所述液体喷嘴和气体输送管分别通向气液混合腔。所述气体输送管路将发动机中冷器之后的部分进气引入至所述气液混合腔，所述液体喷嘴将工作液体定量喷入气液混合腔之中与混合腔中的气体混合。所述雾化喷嘴安装于排气管道之上，将混合后的工作液喷入发动机排气管中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发动机排气后处理
，具体涉及发动机排气后处理的NOx选择催化还原(SCR)系统。
技术介绍
目前，对于发动机尾气中的有害气体氧化氮(NOx)的处理的，无论对于柴油机还是汽油机，SCR技术都是十分有效的。SCR技术需要将还原剂，即尿素水溶液，定量喷射进柴油机排气中，通过排气高温分解成氨气，在催化剂的作用下，氨气与发动机排气中的NOx等发生催化还原反应，使NOx分解为无害的N2、H2O。为了使尿素水溶液到氨气的转化率高，不容易在排气系统中结晶，喷入到排气管中的尿素水溶液雾化的越细小越好，这里，气体辅助雾化是一种常用的手段。对于车辆来说，气体辅助雾化所用的气源是一个需要解决的问题。现有的技术通常将用于刹车的高压空气作为SCR喷射雾化的气源，但这对于小型车或者乘用车来说，刹车气源不是一个标准配置，气体辅助雾化的SCR喷射比较难以实现。对于增压型汽油机或者柴油机来说，增压中冷器后面的进气压力通常大于SCR触媒前端的压力，排气中的涡前压力也会大于SCR触媒前端的压力，这两者都是SCR气体辅助雾化可以选择的气源。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，之目的在于可应用于轻型发动机或者车辆的气助雾化型SCR喷射系统。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种气液混合式SCR喷射装置，包括一个液体喷嘴，一个气液混合腔，一个雾化喷嘴，一个气体输送管路，所述液体喷嘴和气体输送管分别通向气液混合腔。所述气体输送管路将发动机中冷器之后的部分进气引入至所述气液混合腔，所述液体喷嘴将工作液体定量喷入气液混合腔之中与混合腔中的气体混合。所述雾化喷嘴安装于排气管道之上，将混合后的工作液喷入发动机排气管中。上述喷嘴可以是任何可定量提供液体的喷嘴或者泵喷嘴装置。例如，可以将膜片泵与电磁阀型喷嘴结合形成一个喷射系统，从而可实现用PWM控制液体喷嘴实现定量喷射；也可以将电磁柱塞泵与压力开启型液体喷嘴结合形成一个喷射系统，从而用PWM控制电磁柱塞泵实现定量喷射。上述，气液混合式SCR喷射装置包括一个储气容积，所述储气容积可串联于气体输送管之任意位置，储气容积可以稳定压力，在气源压力下降时可以延长供气时间。上述储气容积上游可设置一个气体单向阀，当增压中冷器之后之气体压力高于储气容积之气体压力时，气体单向阀打开。如此，可以保持储气容积中气体压力，阻止气体回流。进一步，上述气液混合式SCR喷射装置包括一个第二输气管路，所述第二输气管路将增压涡轮入口前气体引入到气体单向阀上游之气体输送管中。一方面，引入增压涡轮之入口前气体以达到进一步提高储气容积中的气体压力，减少新鲜空气消耗等目的；另一方面，增压涡轮之入口前气体与中冷器之后之进气混合以避免高温气体进入储气容积以及气液混合腔。所述气液混合式SCR喷射装置进一步包括一个引射喷嘴。所述引射喷嘴将来自增压涡轮入口前气体喷入输送管路，形成引射流体，使得增压中冷器之后之气体更加快速地流入输送管路，来自增压中冷器之后气体与来自增压涡轮入口前气体在引射喷嘴之后的气体输送管路中混合。上述，气液混合式SCR喷射装置包括一个供液泵，所述供液泵为液体喷嘴提供压力源。所述供液泵可以是一个电磁计量泵，液体计量由所述电磁计量泵实现。具体的，电磁计量泵为一个由螺线管驱动的脉冲泵，包括含螺线管装置和柱塞泵的泵体。上述电磁柱塞泵可以是一个定容泵，单位脉冲提供产生的喷射量由电磁柱塞泵本身的几何尺寸决定，并通过液体喷嘴喷入气液混合腔，以防止液体喷嘴处背压差异而引起喷射量改变。上述气液混合式SCR喷射装置之应用包括一个储液箱，一段排气管道，所述电磁计量泵以有利于储液箱中液体自然流入的方式布置，将储液箱中液体泵至液体喷嘴，由液体喷嘴喷入气液混合腔。所述雾化喷嘴安装于排气管道之上，从气液混合腔输出的多相流体由雾化喷嘴雾化喷入排气管中与排气混合。进一步，上述气液混合式SCR喷射装置包括一个布置于储气容积之前的电磁阀，当不需要进行后处理的情况下，电磁阀关闭，以避免不必要的气体浪费。在SCR后处理喷射过程中，电磁阀开启，气体进入气液混合腔与液体喷嘴喷出之工作液混合。当后处理喷射过程完成时，电磁阀延时关闭，保持气体输出，以清扫管道中残余的工作液体。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细描述。附图说明图1为本专利技术提供的气液混合式SCR喷射装置之第一实施例结构示意图。图2为本专利技术提供的气液混合式SCR喷射装置之第二实施例结构示意图。图3为本专利技术提供的气液混合式SCR喷射装置之第三实施例结构示意图。图4为本专利技术提供的气液混合式SCR喷射装置之应用例结构示意图之一。具体实施例如图1所示，为本专利技术提供的气液混合式SCR喷射装置之第一实施例结构示意图，一个液体喷嘴2，一个气液混合腔1，一个雾化喷嘴6，一个气体输送管路3。所述气体输送管路3连接气液混合腔1和中冷器4之进气歧路4a，将发动机中冷器4之后的部分进气引入至所述气液混合腔1。所述液体喷嘴2将工作液体定量喷入气液混合腔1之中与其中的气体混合。所述雾化喷嘴6安装于排气管道7之上，通过多相流导管5连接气液混合腔1，并将混合后的工作液喷入发动机排气管7中，雾化喷嘴6之喷雾9方向与排气流8方向平行或者呈锐角，使得喷射液9与排气8有效混合。如图2所示，为本专利技术提供的气液混合式SCR喷射装置之第二实施例结构示意图与第一实施例之区别之一在于：本实施例包括一个储气容积11，一个气体单向阀10。储气容积11可串联于气体输送管道3之任意位置，所述储气容积11可以稳定压力，在气源压力下降时可以延长供气时间。所述气体单向阀10位于储气容积11上游，在增压中冷器4之后之气体压力高于储气容积11之气体压力时，气体单向阀10打开，使得通入气液混合腔1中的气体压力的维持在较高水平，达到更好的雾化效果。在小负荷低工况时进气压力较小的情况下，储气容积11中的气体仍然可以维持一定的压力，继续给气液混合腔1供气。因此，储气容积11的大小可以根据发动机进气压力特性以及尿素喷射需求量来设定。本实施例之结构与第一实施例之结构之区别之二在于：包括一个位于气液混合腔1之前的电磁阀12。所述电磁阀12根据需求控制进入气液混合腔1中的气体量，在不需要进行后处理的情况下，电磁阀12关闭，以避免不必要的气体浪费。如图3所示，为本专利技术提供的气液混合式SCR喷射装置之第三实施例结构示意图与第一实施例之区别之一在于：包括一个第二输气管路13，所述第二输气管13路将增压涡轮入口14a前气体引入到气体单向阀10上游之气体输送管3中。这样，一方面，引入增压涡轮14之入口14a前气体以达到进一步提高储气容积11中的气体压力，减少新鲜空气消耗等目的；另一方面，增压涡轮14之入口14a前气体与中冷器4之后之进气混合以避免高温气体进入储气容积11以及气液混合腔1。本专利技术所提供实施例与第一实施例之区别之二在于：包括一个引射喷嘴15。所述引射喷嘴15将来自增压涡轮入口14a前气体喷入输送管路3，高速流动的气体形成引射流，带动增压中冷器4之后之气体更加快速地流入输送管路3，来自增压中冷器4之后气体与来自增压涡轮入口14a前气体在引射喷嘴15之后的气体输送管路3中混合，进入储气容积11。如图4所示，为本专利技术提供的气液混合式SCR喷射装置之第一应用例结构示意图，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气液混合式SCR喷射装置，包括一个液体喷嘴，一个气液混合腔，一个雾化喷嘴，其特征在于：包括一个气体输送管路，所述气体输送管路将发动机中冷器之后的部分进气引入至所述气液混合腔，液体由液体喷嘴定量喷入气液混合腔之中，与混合腔中的气体混合后由雾化喷嘴喷入发动机排气管。

【技术特征摘要】
1.一种气液混合式SCR喷射装置，包括一个液体喷嘴，一个气液混合腔，一个雾化喷嘴，其特征在于：包括一个气体输送管路，所述气体输送管路将发动机中冷器之后的部分进气引入至所述气液混合腔，液体由液体喷嘴定量喷入气液混合腔之中，与混合腔中的气体混合后由雾化喷嘴喷入发动机排气管。2.如权利要求1所述的气液混合式SCR喷射装置，其特征在于：包括一个储气容积，储气容积可串联于气体输送管路沿线之任意位置。3.如权利要求2所述的气液混合式SCR喷射装置，其特征在于：包括一个位于储气容积上游的气体单向阀，当增压中冷器之后之气体压力高于储气容积之气体压力时，气体单向阀打开。4.如权利要求2或3所述的气液混合式SCR喷射装置，其特征在于：包括一个第二输气管路，第二输气管路将增压涡轮入口前气体引入到气体单向阀上游之气体输送管路中。5.如权利要求4所述的气液混合式SCR喷射装置，其特征在于：包括一个引射喷嘴，引射...

【专利技术属性】
技术研发人员：郗大光，杨延相，徐露明，乐起奖，谈秉乾，
申请(专利权)人：浙江福爱电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33