一种罐顶泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种罐顶泵系统，包括尿素罐、尿素泵总成、SCR催化器、安装于SCR催化器上的机械喷嘴、尿素喷射控制单元；一混合腔，设有输入端和输出端，其输入端分别连接溢流阀和空气电磁阀，输出端与机械喷嘴连通；一柱塞泵，连接于尿素罐和混合腔之间；尿素泵总成通过CAN总线与发动机ECU进行通讯，尿素泵总成内的DCU与柱塞泵通过电连接。尿素溶液与空气在混合腔内混合再经过机械喷嘴能够使尿素溶液雾化效果更好，使反应更加充分。同时，尿素泵和尿素罐一体式的安装设计能够使系统在更小的空间布置，减少了回液及进液加热管路，使得系统成本更低、可靠性更高；同时，泵内零部件整体式布置，更加方便维护。

A tank top pump system

【技术实现步骤摘要】
一种罐顶泵系统
本技术涉及发动机尾气后处理设备
，具体为一种罐顶泵系统。
技术介绍
尿素计量泵是SCR系统的重要组成部件，主要作用是根据发动机工况计算尿素溶液喷射量，并将尿素溶液喷进混合管中与发动机尾气混合，再在SCR催化器内与NOX进行反应，从而达到净化尾气中NOX的效果。在国内，随着排放污染的日益严重，我国环保部门相继出台了越来越严格的排放法规。NOX作为柴油发动机主要排放污染物，因此国内众多专家学者也纷纷对SCR技术进行了深入研究并取得了一定的进展。由于国外研究SCR技术较早，应用也非常成功，根据是否使用气源可分为气辅和非气辅。而国内起步较晚，技术存在着较大差距。国内的控制策略以及泵的设计均还处在探索阶段，催化器内尿素结晶较多，泵结构较为复杂，系统可靠性较差，OBD功能不完善。目前现有的尿素泵系统，可维护性较差，标定周期长，喷射精度低、尿素溶液消耗量高，使用过程中结晶严重，亟需提供一种新型的技术方案。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种简单、可靠、高精度的罐顶泵系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种罐顶泵系统，包括尿素罐、尿素泵总成、安装于SCR催化器上的机械喷嘴，尿素喷射控制单元，其特征在于：设有一混合腔，设有输入端和输出端，其输入端分别连接溢流阀和空气电磁阀，输出端与机械喷嘴连通；一柱塞泵，连接于尿素罐和混合腔之间；尿素泵总成通过CAN总线与发动机ECU进行通讯，尿素泵总成内的DCU与柱塞泵电连接。进一步，所述柱塞泵与混合腔之间设有一溢流阀。进一步，一尿素回液管，连通柱塞泵与溢流阀间的管路和尿素罐。进一步，尿素回液管设有一回液电磁阀。进一步，一尿素吸液管连接尿素罐和尿素泵，所述尿素吸液管设有尿素滤清器。进一步，罐顶泵系统还包括压缩空气罐，所述压缩空气罐与混合腔之间的管路依次设有空气滤清器、空气电磁阀和供气单向阀。进一步，尿素罐设有一温度传感器、一液位传感器。进一步，所述尿素泵总成设有一加热片。进一步，混合腔设有压力传感器和温度传感器。与现有技术相比，本技术罐顶泵系统所达到的有益效果是：1.尿素溶液与空气在混合腔内混合再经过机械喷嘴能够使尿素溶液雾化效果更好，使反应更加充分。2.尿素泵和尿素罐一体式的安装设计能够使系统在更小的空间布置，减少了回液及进液管路，使得系统成本更低、可靠性更高；同时，泵内零部件整体式布置，更加方便维护。3.新的控制策略使得尿素结晶问题得到很好的解决，排放也能很容易达标，标定周期大为缩短，尿素溶液消耗量减少。4.使用柱塞式计量泵，喷射精度更高。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术罐顶泵的结构示意图。其中，尿素泵总成1、空气滤清器2、溢流阀3、加热片4、尿素吸液管5、尿素罐6、尿素回液管7、尿素滤清器8、回液电磁阀9、柱塞泵10、混合腔11、压缩空气罐12、空气电磁阀13、机械喷嘴14、SCR催化器15。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供一种罐顶泵系统，包括尿素罐6、尿素泵总成1、SCR催化器15、压缩空气罐12、混合腔11，柱塞泵10，连接部件的管路及采集数据多个传感器，该系统利用空气辅助提升尿素溶液的雾化效果，从而改善对发动机尾气处理的效果。请参阅图1，所述尿素罐设有尿素吸液管5和一尿素回液管7。尿素吸液管5通过尿素滤清器8、柱塞泵10、溢流阀3与混合腔11连接，再将尿素送入混合腔。所述尿素回液管连通柱塞泵与溢流阀间的管路和尿素罐，所述尿素回液管7安装有一回液电磁阀9。此外，所述尿素罐6设有一温度传感器、一液位传感器，用以监测尿素温度和液位。请参阅图1，所述混合腔11设有输入端和输出端，其输入端分别连接尿素罐和压缩空气罐12，输出端与安装于SCR催化器15上的机械喷嘴14连通。同时，混合腔设有压力传感器和温度传感器。承上，所述发动机压缩空气罐与混合腔之间的管路依次设有空气滤清器2、空气电磁阀13和供气单向阀。请参阅图1，尿素泵总成1通过CAN总线与发动机ECU(ElectronicControlUnit，电子控制单元)相连，从发动机ECU采集转速、扭矩、环境温度等信号，以便计算尿素溶液的喷射量。同时，尿素泵总成内的DCU通过电连接与回液电磁阀、柱塞泵、加热片以及空气电磁阀进行通讯。DCU对传感器状态、电磁阀状态进行监测，并发送指令。所述尿素泵总成进一步设有一加热片，在DCU检测到环境温度小于标定预设值时，加热片可给尿素泵总成加热。请参阅图1，该系统的工作原理如下：当发动机启动后，空气电磁阀打开，压缩空气罐中的压缩空气持续吹扫泵及机械喷嘴。待排气温度达到设定温度，回液电磁阀打开，柱塞泵以最大工作频率工作，进行排空后，回液电磁阀关闭，柱塞泵继续工作，待混合腔内压力大于设计要求，压力开关吸和，尿素泵停止预注进入待喷射状态。尿素泵总成内的DCU(DosingControlUnit，尿素喷射控制单元)通过CAN总线采集发动机的转速和扭矩信号、排气管中的排气温度信号、催化器温度信号，通过尿素喷射脉谱图计算当前时刻所需的尿素量，转化为喷射脉冲信号，控制尿素泵动作。当发动机的排气温度达到要求时，DCU将控制把一定量的尿素溶液通过机械喷嘴14喷入SCR催化器15入口前端。尿素溶液和水在高温下分解成成NH3和CO2：NH2CONH2+H2O--→2NH3+CO2；在SCR催化转化器中，NH3和排气中的NO和NO2反应产生氮气N2和水H2O：NO+NO2+2NH3--→2N2+3H2O(标准反应)4NO+O2+4NH3--→4N2+6H2O(慢速反应)2NO2+O2+4NH3--→3N2+6H2O(快速反应)；为防止发动机整个使用寿命过程中氨气的泄漏，SCR催化器后设有氨逃逸催化器(可选)，在这个催化器中NH3与O2反应生成氮气和水：4NH3+3O2--→2N2+6H2O。另外，由于尿素溶液在-11℃以下会结冰，系统还具备化冰功能。当DCU检测到环境温度小于标定预设值时，系统将打开发动机冷却水电磁阀，发动机冷却水通入尿素罐中，将尿素罐中的尿素溶液进行加热；同时打开尿素泵内的加热片开关，给尿素泵进行加热；还打开管路加热开关，对尿素管路进行加热，将结冰的尿素溶液加热解冻至可流动状态，保证系统能正常运行。最后应说明的是：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种罐顶泵系统，包括尿素罐、尿素泵总成、SCR催化器、安装于SCR催化器上的机械喷嘴，尿素喷射控制单元，其特征在于：设有一混合腔，设有输入端和输出端，其输入端分别连接溢流阀和空气电磁阀，输出端与机械喷嘴连通；一柱塞泵，连接于尿素罐和混合腔之间；尿素泵总成通过CAN总线与发动机ECU进行通讯，尿素泵总成内的DCU与柱塞泵电连接。

【技术特征摘要】
1.一种罐顶泵系统，包括尿素罐、尿素泵总成、SCR催化器、安装于SCR催化器上的机械喷嘴，尿素喷射控制单元，其特征在于：设有一混合腔，设有输入端和输出端，其输入端分别连接溢流阀和空气电磁阀，输出端与机械喷嘴连通；一柱塞泵，连接于尿素罐和混合腔之间；尿素泵总成通过CAN总线与发动机ECU进行通讯，尿素泵总成内的DCU与柱塞泵电连接。2.根据权利要求1所述的一种罐顶泵系统，其特征在于：所述柱塞泵与混合腔之间设有一溢流阀。3.根据权利要求2所述的一种罐顶泵系统，其特征在于：一尿素回液管，连通柱塞泵与溢流阀间的管路和尿素罐。4.根据权利要求3所述的一种罐顶泵系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩艺夫，杨彬，许新，刘理智，周炎朗，欧海秋，
申请(专利权)人：广州市新力金属有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44