[发明专利]SCR计量喷射系统

说明书

技术领域

本发明涉及机动车尾气后处理中的SCR计量喷射系统，尤其是涉及一种无气的尿素计量喷射系统。

背景技术

随着社会对环境保护要求的越来越高，国家对环境保护的力度越来越大，就机动车排放方面国家相关部门已出台相关政策，尤其是“国IV标准”的推行，对机动车排放控制更趋严格。现已知，选择性催化还原技术(SCR)是机动车尾气后处理技术的主流路线，即将还原剂(即尿素水溶液，行业内称为“添蓝”)通过喷嘴定量喷射进排气管路，并通过SCR催化剂将废气中的主要有害气体NO_X转化成氮气和水排出，达到尾气净化的目的。

然而，现有的SCR喷射系统分为有气系统和无气系统两种，有气系统的通过动力源(如膜片泵或电磁泵)提供还原剂的输送动力，在控制单元和计量阀的控制下，将储液箱内的还原剂经过混合腔进行混合、雾化后喷射至排气管中，以对排气管中尾气进行催化还原处理，而这种控制系统结构较为复杂，成本较高，且需要提供车载气源。

通常，无气喷射系统先由泵将尿素水溶液输送到喷嘴入口，达到较高压力，然后由控制喷嘴开启关闭的时间长短来控制尿素水溶液喷射到排气管中的量。

无气系统与有气系统相比，不需要气源及混合腔，也避免了空气与还原剂反映形成结晶的技术问题，但需要将喷射管路中残留的还原剂进行回液排空，现有技术中一般采用通过另设的回液管路或控制阀控制还原剂回流至储液箱中，而这种回液管路的设置使得SCR系统的管路连接较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于改进现有的SCR计量喷射系统，提供一种优化的SCR计量喷射系统，其通过阀体实现还原剂的进液流道和回液流道的切换，使计量喷射泵在喷射完成后通过回液流道进行残留液反抽排空，以简化系统中的管路及结构。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种SCR计量喷射系统，包括由管路连接的储液箱、泵动力单元，换向阀、过滤稳压器、喷射模块，以及控制计量喷射过程的控制单元，所述储液箱用于储存还原剂，所述计量喷射泵具有外壳体，所述管路包括喷射管路和回液管路；所述换向阀包括下阀体和上阀体，所述下阀体安装于所述计量喷射泵的外壳体上，所述上阀体上装有泵动力模块，并可由一电磁铁带动转动而实现泵单向阀，进出液流道得换向；在喷射状态时，还原剂沿喷射管路从储液箱抽吸至所述喷射模块进行计量喷射，在回液排空时，所述电磁铁推动所述上阀体转向，使得喷射管路中的还原剂沿回液管路反向抽吸至所述储液箱中。

首先，所述上阀体上设有吸液口和排液口，以及与所述吸液口和排液口相连通的复数液流接口，以及通向泵单向阀的固定流道接口。

而所述下阀体上则设有与所述上阀体上的复数液流接口相对应的进液口、出液口及堵液面。

所述下阀体一体设置于所述计量喷射泵的外壳体上，其上有与上阀体吸液口和排液口相对应的固定液流口。

所述上阀体由所述电磁铁推动一连杆，并由连杆带动实现转动。

所述上阀体液流管路集成块包括第一液流接口，第二液流接口，第三液流接口及第四液流接口。

所述上下阀体间具有三重防泄漏措施，即流道接口，流道接口周边及上下阀体套接侧边各有一道密封装置，可有效防止喷射介质泄漏。

所述计量喷射泵正向吸液时，所述上阀体上的第一液流接口和第二液流接口分别处于与所述下阀体上的进液口及出液口相连通的位置，还原剂从储液箱抽吸至下阀体的进液口，经上阀体的第一液流接口，吸液口，排液口及第二液流接口，从下阀体的出液口排出至所述过滤稳压器中。

所述计量喷射泵回液排空时，所述上阀体上的第三液流接口和第四液流接口分别处于与所述下阀体上的出液口及进液口相连通的位置，所述还原剂从所述下阀体的出液口吸入，经上阀体的第三液流接口，吸液口，排液口及第四液流接口后，从下阀体的进液口排出至所述储液箱中。

所述喷射模块的上游还设有与外界空气相连通的单向补气阀，用于反抽补气及避免喷射口从排气管处补气时吸入异物堵塞喷射模块。

所述SCR计量喷射系统还包括一溢流管路，所述溢流管路上设有溢流阀，用于计量喷射运行状态或内燃机临时关断情况下泵继续抽吸实现介质循环，使实际喷射状态压力波动少，且对泊车后通过介质循环防冻结。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过换向阀实现了还原剂的进液流道和回流液道的切换，简化了系统的管路和结构；

2)换向阀下阀体与计量喷射泵一体式设计，结构紧凑，占用空间小；