一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统技术方案

本发明专利技术涉及一种柴油机用直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统，包括燃油泵总成和SCR系统，所述燃油泵泵体与尿素泵泵体相连；燃油泵凸轮轴与尿素泵凸轮轴相连；燃油泵拉杆与尿素泵拉杆相连；燃油泵通过尿素泵与SCR系统相连；燃油泵调速器根据柴油机工作状况同步精确控制燃油泵喷油量和尿素泵喷液量；减小燃油泵柱塞直径提高了泵端压力、改变柱塞工作面形状使可变预行程燃油泵有效降低柴油机尾气中CO、HC特别是NOx含量；由调速器同步精确控制的尿素泵随时喷射与柴油机尾气中NOx含量相匹配的尿素液，进入SCR箱体后产生化学反应，进一步消除剩余的NOx；在排放达标前提下，有效降低柴油机燃油消耗量、尿素液消耗量和产品故障率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种柴油机用燃油泵以及SCR系统，特别涉及一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统。
技术介绍
随着社会发展，传统直列式燃油泵已不能满足车用柴油机排放标准。“国务院办公厅关于加强内燃机工业节能减排的意见一一国法办(2013) 12号”文件要求:“……到2015年，新生产的车用柴油机全部应用高压燃油喷射系统……”，目前，国内各车用柴油机制造企业几乎全部使用了电控高压燃油喷射系统。发达国家研制的电控高压燃油喷射系统通过提高燃油喷射压力和选择合适的柴油机供油提前角，使柴油机烟度和排放颗粒物大幅度减少，但又使柴油机尾气中产生了更多的NOx，为了消除NOx，电控SCR系统通过向柴油机尾气中喷射尿素液，与尾气混合后进入SCR箱体，通过催化还原反应，将大部分NOx分解还原为氮气和水，使柴油机尾气排放达到国家标准。电控高压燃油喷射系统独有的结构使高压油泵消耗柴油机功率较大，电控高压燃油喷射系统在柴油机压缩上止点前的预喷射使柴油机气缸压力提前升高也额外消耗了柴油机功率，为了提高柴油机尾气排放温度使电控SCR系统更好地工作，电控高压燃油喷射系统有时候还在柴油机排气门即将打开之前再喷射一点燃油即所谓的后喷射，这又造成了浪费，另外，电控高压燃油喷射系统和电控SCR系统复杂的结构、昂贵的造价、娇气的使用方法、不太理想的起步和爬坡性能、对于高洁燃料极度依赖、很不方便的维修服务、使用户采购，使用，维修成本大幅度提高等并不受用户欢迎，所以，电控系统也存在着许多缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:提供一种克服电控高压燃油喷射系统和电控SCR系统缺陷的直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统。为实现上述目的，本专利技术采用以下设计方案:—种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统包括:燃油泵总成，SCR系统；燃油泵总成包括:调速器总成、输油泵总成、燃油泵泵体、燃油泵凸轮轴、凸轮轴轴承、凸轮轴支架、滚轮体总成、燃油泵柱塞偶件、柱塞弹簧、柱塞弹簧上座、柱塞弹簧下座、燃油泵出油阀偶件、出油阀弹簧、减容体、出油阀紧座、燃油泵拉杆(或齿条)、油量调节套筒、油量调节齿圈以及相应的紧固件；SCR系统包括:尿素泵泵体、尿素泵凸轮轴、尿素泵柱塞偶件、柱塞弹簧、柱塞弹簧上座、柱塞弹簧下座、尿素泵拉杆、尿素液量调节套筒、尿素液量调节齿圈、尿素泵单向阀偶件、单向阀弹簧、单向阀紧座、尿素液高压管、尿素液低压回液管、尿素液喷嘴、尿素箱、低压输液泵、低压输液管、尿素液过滤器、柴油机排气管、SCR箱体以及相应的紧固件。优选地，所述燃油泵柱塞偶件包括燃油泵柱塞套和燃油泵柱塞，所述燃油泵柱塞直径小于原柱塞直径，所述燃油泵柱塞在原柱塞泄油槽位置同侧开有一条长于原泄油槽的泄油槽，在所述泄油槽的侧面开有一条与原柱塞停油槽旋向相反的正常工作供油槽，正常工作供油边一端与柱塞顶圆相交，另一端与泄油槽的一边相交，正常工作供油槽与泄油槽相连通；在正常工作供油槽的下方，开有一条正常工作停油槽，正常工作停油槽一边的一端与泄油槽的一边相交，另一端与校正和启动停油边的一端相交，正常工作停油槽与泄油槽相连通；在正常工作供油边与顶圆交点的旁边，开有一条校正和启动供油槽，校正和启动供油边两端分别与柱塞壁面相交；在校正和启动供油槽的下方，开有一条与原柱塞停油槽旋向相同的校正和启动停油槽，校正和启动停油槽与正常工作停油槽相连通，柱塞供油边、停油边、泄油边形状和位置改变后，使燃油泵变成一种新型可变预行程燃油泵。优选地，燃油泵泵体与尿素泵泵体相连，燃油泵泵体和尿素泵泵体制造为一体，燃油泵凸轮轴安装孔和尿素泵凸轮轴安装孔在同一条中心线上，燃油泵拉杆安装孔和尿素泵拉杆安装孔孔径相同且在同一条中心线上，拉杆安装孔中心线平行于凸轮轴安装孔中心线，燃油泵柱塞套安装孔中心线和滚轮体安装孔中心线重合且垂直于凸轮轴安装孔中心线，尿素泵柱塞套安装孔中心线和滚轮体安装孔中心线重合且垂直于凸轮轴安装孔中心线，燃油泵柱塞套安装孔中心线和尿素泵柱塞套安装孔中心线在同一平面上，尿素泵泵体上端面低于燃油泵泵体上端面。优选地，所述燃油泵拉杆与所述尿素泵拉杆相连，所述燃油泵拉杆和尿素泵拉杆制造为一体，燃油泵拉杆和尿素泵拉杆在同一条轴心线上，为了制造方便，将所述燃油泵拉杆适当延长，延长部分作为尿素泵拉杆，其形状与燃油泵拉杆完全相同；该拉杆的一端与燃油泵调速器相连。优选地，所述燃油泵凸轮轴与尿素泵凸轮轴相连，所述燃油泵凸轮轴和尿素泵凸轮轴制造为一体，所述燃油泵凸轮轴心线与尿素泵凸轮轴轴心线在同一条直线上，在所述尿素泵凸轮所处圆周上分布一个以上形状相同、间隔角相等的凸轮，尿素泵凸轮升程小于燃油泵凸轮升程。优选地，所述尿素泵包括尿素泵泵体、尿素泵柱塞套、柱塞、柱塞弹簧、柱塞弹簧上座、柱塞弹簧下座、尿素液量调节齿圈、尿素液量调节套筒、单向阀偶件、单向阀弹簧、单向阀紧座；柱塞套类似于整体吊篮式燃油泵柱塞套；该柱塞套仅有一个进、回液孔，该孔的一端与柱塞套内腔相连，另一端经低压输液管、低压输液泵、尿素液过滤器与尿素箱相连；进回液孔下方相应位置的柱塞孔壁上设有一道环形槽，该环形槽上方柱塞套表面，有一孔与所述环形槽相连，所述环形槽通过该孔与燃油泵低压油腔相连；所述尿素泵泵体与燃油泵泵体相连；尿素泵凸轮轴与燃油泵凸轮轴相连；尿素泵拉杆与燃油泵拉杆相连并由燃油泵调速器控制；尿素泵通过单向阀紧座、高压管与尿素液喷嘴相连；尿素泵进、回液孔通过低压尿素液管、低压输液泵、尿素液过滤器与尿素箱相连。优选地，所述尿素泵柱塞类似于燃油泵柱塞，在所述柱塞的壁面上沿柱塞轴向开有两道泄液槽，在所述柱塞顶部下方两道泄液槽之间分别开有一道斜向停液槽和一道平行于柱塞顶面且与斜向停液槽相交的平行停液槽，两道泄液槽使柴油机启动工况、怠速工况以及柴油机熄火时尿素泵不供液；在柴油机额定工况和怠速工况范围内，斜向的停液槽使尿素泵供液量随燃油泵供油量的增减而增减；在柴油机额定工况和超负荷工况时，平行的停液槽使柴油机额定工况和超负荷工况时尿素泵达到最大供液量。优选地，所述尿素液喷嘴包括喷嘴偶件、压帽、顶杆、调压弹簧、调整垫片；所述尿喷嘴安装于柴油机缸盖排气口上方(或排气管上)；通过高压管与尿素泵相连；通过回液管与尿素箱相连；通过排气管与SCR箱体相连。优选地，所述尿素泵柱塞套、尿素泵柱塞、所述尿素液喷嘴各零部件用耐腐蚀材料制造或经耐腐蚀处理。优选地，；燃油泵调速器根据柴油机工作状况，通过拉杆、燃油泵油量调节齿圈、油量调节套筒、燃油泵柱塞、尿素泵液量调节齿圈、液量调节套筒、尿素泵柱塞同步精确控制燃油泵喷油量和尿素泵尿喷液量，优选地，所述燃油泵通过减小柱塞直径、改变柱塞工作面形状使之成为一种新型可变预行程燃油泵；可变预行程燃油泵通过尿素泵与SCR相连，从而构成一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统。本专利技术的优点:通过减小柱塞直径，提高了燃油泵泵端压力，改善了喷油器雾化质量，减少了尾气中颗粒物含量；通当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直列式可变预行程燃油泵及其精确控制的SCR系统包括：燃油泵总成，SCR系统，所述燃油泵总成包括：调速器总成、输油泵总成、燃油泵泵体、燃油泵凸轮轴、凸轮轴轴承、凸轮轴轴承座、凸轮轴支架、凸轮轴油封、滚轮体总成、燃油泵柱塞偶件、柱塞弹簧、柱塞弹簧上座、柱塞弹簧下座、燃油泵出油阀偶件、出油阀弹簧、减容体、出油阀紧座、燃油泵拉杆(或齿条)、油量调节套筒、油量调节齿圈、燃油泵相应的紧固件，所述SCR系统包括：尿素泵泵体、尿素泵凸轮轴、尿素泵柱塞偶件、柱塞弹簧、柱塞弹簧上座、柱塞弹簧下座、尿素泵拉杆、尿素液量调节套筒、尿素液量调节齿圈、尿素泵单向阀偶件、单向阀弹簧、单向阀紧座、尿素液高压管、尿素液低压回液管、尿素液喷嘴总成、尿素箱、低压输液泵、低压输液管、尿素液过滤器、柴油机排气管、SCR箱体以及SCR系统相应的紧固件，其特征在于：所述燃油泵泵体与尿素泵泵体相连；所述燃油泵凸轮轴与尿素泵凸轮轴相连；所述燃油泵拉杆与尿素泵拉杆相连；所述燃油泵通过所述尿素泵与SCR系统相连；所述燃油泵调速器根据柴油机工作状态的变化通过拉杆、油量调节齿圈、油量调节套筒、燃油泵柱塞，尿素液量调节齿圈、尿素液量调节套筒、尿素泵柱塞同步控制燃油泵柱塞喷油量和尿素泵柱塞喷液量；在柴油机怠速工况至额定工况范围内，所述燃油泵柱塞供油预行程随柱塞供油量增大而减小、随柱塞供油量减小而增大，柴油机供油提前角随燃油泵柱塞供油量增大而增大、随燃油泵柱塞供油量减小而减小；在柴油机校正工况和启动工况时，所述燃油柱塞供油预行程大于柴油机额定工况燃油泵柱塞供油预行程，柴油机供油提前角小于额定工况供油提前角，在柴油机的整个工作过程中，燃油泵始终在柴油机压缩上止点前最佳喷油时刻开始喷油；所述尿素泵喷液量根据柴油机不同工况尾气中NOx含量预先设计，且任意时刻尿素泵喷液量都随柴油机相应工况尾气中NOx含量的增减而增减；柴油机怠速、启动、停车时尿素泵不喷射尿素液；柴油机怠速至额定工况范围内，尿素泵喷液量随燃油泵喷油量的增减而增减；柴油机额定工况至校正工况范围内，尿素泵柱塞处于最大喷液量位置；所述尿素泵通过低压进液管、低压输液泵、尿素液过滤器与尿素箱相连，通过高压管、尿素液喷嘴与SCR箱体相连；所述尿素液喷嘴安装于柴油机缸头排气口上方(或排气总管上)，通过高压管与尿素泵相连，通过喷射尿素液与SCR箱体相连，通过回液管与尿素箱相连，其工作过程为：柴油机工作时，燃油泵和尿素泵在凸轮轴凸轮驱动下工作，燃油泵调速器根据柴油机工作状况，通过拉杆、油量调节齿圈、油量调节套筒、尿素液量调节齿圈、尿素液量调节套筒同步控制燃油泵柱塞喷油量和尿素泵柱塞喷液量，当柴油机活塞处于压缩上止点前最佳喷油时刻，燃油泵柱塞适时向气缸内喷入适量柴油使其燃烧做功，当柴油机活塞做功下行至排气门打开时，气缸内高温气体由排气门冲出气缸进入排气管，此时，尿素泵柱塞根据柴油机相应负荷下尾气中NOx含量，将由尿素箱、尿素液过滤器、低压输液泵、低压输液管而来的尿素液通过高压管、尿素液喷嘴喷向高温气体，充分混合后由排气管进入SCR箱体，经过催化还原反应，使尾气中NOx分解还原，生成氮气和水排入大气，达到净化柴油机尾气的目的。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪选民，洪国强，
申请(专利权)人：安徽洪福新型汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34