[发明专利]柴油机排气流体喷射系统的喷嘴冷却系统及技术

说明书

本发明提供一种系统，用于将柴油机排气流体或其他还原剂传输到喷射器以便排放到发动机的排气后处理系统中。喷射器包括在柴油机排气流体与排出的气体的温度之间形成热屏蔽的喷嘴组件。本发明还揭示一种在操作喷射器之前冷却喷嘴，以便达到减排目的的柴油机排气流体传输工序。

技术领域

本发明涉及柴油机排气流体喷射系统的喷嘴冷却系统及技术。

背景技术

选择性催化还原(“SCR”)排气后处理系统是用于减少内燃机例如柴油机的NOx排放的重要技术。SCR系统通常包括：存储柴油机排气流体(DEF)的流体源；计量给料器，其包括至少一个用于对DEF加压的泵单元与用于提供DEF的受控的总量或流速的测量单元；以及喷射器，其向位于SCR催化剂的加入位置上游的排气气流通路的DEF分解区域提供尿素溶液。许多SCR系统还使用压缩气体帮助DEF在喷射器内流动。然而，提供了重要的NOx减排作用的SCR系统也受到许多缺点和问题的影响。

例如，用于将DEF喷射到排气系统中的喷嘴通常是安装在排气系统上，或者整合在排气系统内部。当排气温度很高时，喷嘴也会被加热。在每个喷射周期开始时，加热的喷嘴可能会将DEF中的水分气化，直到喷嘴被DEF流充分冷却。该气化现象导致较大的压力波从吸嘴通过计量给料器系统向上游扩散，从而增加了发生损坏和需要维修的潜在风险。因此，需要对现有技术进行改进，以对上述情况和用于通过与排气系统连接的喷嘴传输DEF的喷射系统的其他相关缺点加以改善。

发明内容

某些示例性的实施例包括用于对在操作SCR催化剂时传输柴油机排气流体的喷嘴进行热控制的系统和技术。在一个方面，该系统包括具有热屏蔽的喷嘴组件，用于减少从排气系统传递到喷嘴的热量。在另一个方面，该喷嘴组件包括从排气系统延伸到周围的大气中的散热装置，用于阻止热量从排气系统传递到喷嘴。在又一个方面，提供一种方法，其包括：通过喷嘴进行脉冲性的DEF传输，从而在常规的用于排放处理的DEF喷射操作开始之前对喷嘴加以冷却。本发明还考虑了上述热屏蔽喷嘴、散热装置、以及脉冲性的DEF传输方法的各种组合。

本发明的更多的方面、实施例、形式、功能、效益、作用对象及优势将在以下提供的具体实施方式和附图中详细说明。

附图说明

以下将参考附图和示例性的实施例对本发明做更详细的说明。如图所示：

图1是作为示例的DEF传输系统的示意图。

图2是具有包括图1所示的DEF传输系统的一部分的热屏蔽的喷射器的正视图。

图3是图2所示的喷射器安装在排气管上时的剖视图。

图4是另一个示例中的具有延伸的端盖的喷射器的正视图。

图5是图4所示的喷射器安装在排气管上时的部分剖视图。

图6是图1所示的DEF传输系统中的作为示例的控制器在用于执行喷嘴冷却工序时的图解。

图7是作为示例的DEF喷嘴冷却工序的流程图。

图8A至8D是显示出作为示例的DEF喷嘴冷却工序在一个时间周期内的操作的图解。

具体实施方式

为了达到促进理解本发明的原理的目的，附图中阐述的若干实施例现在将被作为参考，且特定的语言被用于描述相同的部件。然而可以理解的是，这并不意味着对本发明保护范围的任何限制。所描述的实施例的任何改变和进一步的修改，以及这里描述的本发明的原理的任何进一步的应用，对于本发明所涉及的领域的技术人员来说都是可以正常想到的。