[实用新型]内燃机尾气净化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及内燃机排放控制，具体地说，涉及一种内燃机尾气净化系统。

背景技术

由于对改进燃油经济性的迫切需要，柴油机及稀薄燃烧(lean burn)汽油机的应用近年来迅速增加。然而由于燃烧室及其废气中含有过多的氧，使这些发动机排出大量氮氧化物而致使采用普通的三元催化剂的方法无法起作用。针对此问题，人们已经提出多种还原氮氧化物的后处理技术。其中，在尾气中注入氨作为还原还原剂与选择性还原催化剂(SCR)配合使用被认为是将有毒的氮氧化物转化为无害气体的一种最有效的方法。然而氨本身是一种有毒气体，并且在机动车上携带大量压缩氨也存在安全及其它问题。尿素溶液被认为是氨气的一种很好的替代物，因为尿素在高温时可分解出氨，而且安全性高，对环境无害。事实上，可向发动机尾气注入尿素水溶液，其产生的氨在SCR作用下与氮氧化物反应形成水和氮气。目前已有很多关于尿素及SCR催化剂尾气处理系统的专利。其中，以Ching H.(George)Wu在福特汽车公司以及博世(Bosch)公司的关于尿素溶液注射系统的专利最具有代表性.Wu的发明采用剂量泵来实现溶液抽取计量.而博世的专利则采取液体循环的方式来保持液体恒定加力.理想的尿素还原剂输送系统需具备如下性能及特征：1)能精确确定还原发动机尾气中的氮氧化物所需尿素的剂量，2)能迅速，及时及精确地将雾化溶液注入到尾气当中。3)在寒冷天气下，当尿素溶液处于或接近冰冻状态时，能在发动机启动后短时间内迅速，有效地供应足够的尿素溶液。4)在寒冷天气情况下能经济而有效地保持在液罐里的还原剂溶液及输送装置的温度高于其凝固点。5)为了防止由于溶液凝固而导致对输送装置的损坏，在发动机关机时，能将所有输送装置内的剩余溶液全部清除干净。6)将体积，重量及能耗降到最低程度。7)耐久，维护修理经济，容易，次数少。8)备有智能的随车监测诊断系统(OBD)来监测所有可能的非正常工作或失效，并且及时通知有关人员。9)产品可靠，而且经济实用。非常遗憾的是，没有一项背景(先前)技术能提供令人满意的办法来达到以上要求。它们当中，绝大部分只能解决问题的某一个方面，从而只能是一些支离破碎的不完全可行的办法。根据这些办法，很难制作出实用的产品来。其它有些专利有如下问题：例如还原剂注射反应时间慢，注射剂量不准确或者容易受外界工作环境干扰，雾化差或者经常堵塞等等。剩下的硬件结构太复杂，太庞大，而且能耗高，寿命短，制造使用成本昂贵等等。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种内燃机尾气净化系统，包括一个全新的，全面功能的尿素溶液输送系统，其特点为硬件结构简单，紧凑，节能，高效，并配备智能清洗，智能随车监测诊断系统，采用无线通讯技术对车辆后处理系统工作状况及尾气排放指标实现实时跟踪监测。本发明的基本概念是采用最少的硬件并利用先进的软件来最大程度增加产品的灵活性，普适性，同时减少产品的开发和制造成本，缩短上市时间；充分利用车载资源(硬件和能源)，以及尽可能采用工业标准零部件和元器件，从而进一步减少成本；利用先进的智能车载诊断系统和有线及无线通信功能，当发生故障，失效，损坏和功能正常时，通过采用各种自我纠错措施和及时发送警报信号给用户及环保部门，进一步提高系统的可靠性，可操作性与可维修性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：内燃机尾气净化装置，包括发动机、还原剂注射系统和发动机排气管上的催化系统；所述还原注射系统包括还原剂储存罐、剂量泵、空气供给系统和电控器；所述还原剂储存罐通过还原剂输送管与剂量泵连接相通，所述剂量泵的出口处设有喷嘴，该喷嘴设置在发动机排气管内；所述电控器通过信号传输线分别和发动机和剂量泵相连接；所述剂量泵含有至少一个通道将压缩空气与该泵的还原剂入口处相连结；所述通道由一阀门控制，在需要时可以将压缩空气引入该泵还原剂入口，以便对该泵及还原剂输送管进行清洗。

进一步地，所述剂量泵由液泵和剂量阀组成；所述电控器通过信号传输线和液泵及剂量阀相连接；所述液泵与剂量阀由同步信号控制。。

进一步地，所述还原剂供给系统还设有还原剂储存副液罐，所述还原剂储存罐与还原剂储存副液罐之间通过管道相连接；所述还原剂储存副液罐通过管道与空气输送管相连接，在气源供气时对小罐加压，而在气源关闭时小罐内压力通过喷嘴得以释放；还原剂储存罐与还原剂储存副液罐所述之间的管道包括至少一个单向阀，只容许流体从大罐流向小罐。