一種空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油汽車尾氣后處理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前大氣污染嚴(yán)重，其中汽車尤其是使用柴油機(jī)做動(dòng)力的汽車是一個(gè)重要污染源。柴油機(jī)最主要的污染物是NOx，為減少NOx的排放，汽車行業(yè)使用的主要技術(shù)路線就是選擇性催化還原(SCR)，即在含有NOx的尾氣中噴入氨、尿素或者其他含氮化合物，在催化劑的作用下使氮氧化物還原成氮?dú)?、二氧化碳和水?br>[0003]當(dāng)前大部分車用尿素噴射系統(tǒng)通常采用液體噴射，即通過高壓直接將尿素溶液噴射到排氣管里，尿素溶液在排氣管中呈液滴狀分布，霧化效果較差，造成尿素利用率低，氨泄漏。另外，由于排氣管溫度過高，尿素溶液在高溫下極易揮發(fā)或結(jié)晶，影響尿素溶液的濃度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、能夠利用壓縮空氣輔助提升尿素溶液霧化效果以及對(duì)尿素溶液進(jìn)行降溫的空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)的技術(shù)方案。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)，包括壓縮空氣源、尿素箱和空氣輔助式尿素噴射器，所述空氣輔助式尿素噴射器包括隔熱器、空氣管1、空氣管I1、尿素管和噴嘴，所述隔熱器的內(nèi)部設(shè)有隔熱腔，所述空氣管I和空氣管II分別與隔熱器連接，所述尿素管貫穿隔熱器；所述噴嘴上設(shè)有空氣噴孔和尿素噴孔，所述空氣噴孔以尿素噴孔為中心呈渦輪狀布置，空氣噴孔與空氣管II連通，尿素噴孔與尿素管連通；所述壓縮空氣源通過壓縮空氣管路與空氣管I連接，所述尿素箱通過尿素管路與尿素管連接，壓縮空氣管路和尿素管路之間設(shè)有單向閥。安裝時(shí)將空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)固定在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上。
[0006]本發(fā)明的工作原理:一部分壓縮空氣通過單向閥進(jìn)入尿素管路，對(duì)尿素溶液進(jìn)行第一次霧化，另一部分壓縮空氣通過空氣管I進(jìn)入隔熱器，對(duì)尿素管中的尿素溶液進(jìn)行冷卻，防止尿素因溫度過高而揮發(fā)或結(jié)晶。隨后壓縮空氣和尿素溶液分別通過空氣噴孔和尿素噴孔噴出，尿素被壓縮空氣二次霧化，由于空氣噴孔呈渦輪狀設(shè)置在尿素噴孔周圍，因此壓縮空氣形成渦流，將尿素溶液攪碎，使尿素溶液的液滴更小。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案還有:所述噴嘴包括噴嘴主體和噴嘴端蓋，所述噴嘴主體為圓錐形，所述尿素噴孔設(shè)在噴嘴主體的中心，所述噴嘴主體的圓錐面上設(shè)有一組凹槽，所述凹槽以尿素噴孔為中心呈渦輪狀布置，所述噴嘴端蓋扣合在噴嘴主體上與噴嘴主體形成空氣腔，噴嘴端蓋與凹槽形成空氣噴孔，所述空氣管II通過設(shè)在噴嘴主體上的連通孔I與空氣腔連通，所述尿素管通過設(shè)在噴嘴主體上的連通孔II與尿素噴孔連通。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案還有:所述隔熱器包括主體、上端蓋和下端蓋，所述上端蓋和下端蓋分別與主體的上端和下端固定。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案還有:所述主體呈漏斗狀。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案還有:所述上端蓋上設(shè)有定位銷。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上設(shè)有安裝座，安裝座上設(shè)有定位槽，安裝時(shí)將空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)置于安裝座中，使定位銷卡入定位槽中并通過螺母緊固。這樣可以保證尿素噴射方向與柴油機(jī)排氣氣流方向一致，有助于尿素水溶液的霧化擴(kuò)散。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案還有:所述空氣管I的上端設(shè)有快擰接頭，可以快速的與壓縮空氣管路連接。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案還有:所述尿素管的上端設(shè)有管接頭，符合SAE J2044-2002標(biāo)準(zhǔn)，可采用快速接頭與尿素管路連接。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案還有:所述隔熱器、空氣管1、空氣管I1、尿素管和噴嘴均采用不銹鋼材料。
[0014]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)的有益效果為:1、能夠?qū)δ蛩厝芤哼M(jìn)行冷卻，防止尿素溶液因溫度過高而揮發(fā)或結(jié)晶；2、利用壓縮空氣輔助對(duì)尿素溶液進(jìn)行兩次霧化，霧化效果好；3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，具有推廣應(yīng)用的前景。
【附圖說明】
[0015]圖1為空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為空氣輔助式尿素噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)的剖視圖一。
[0018]圖4為空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)的剖視圖二。
[0019]圖5為噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6為噴嘴的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖7為噴嘴的剖視圖。
[0022]圖8為安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1、空氣管I，2、空氣管II，3、尿素管，4、隔熱腔，5、尿素噴孔，6、噴嘴主體，7、噴嘴端蓋，8、凹槽，9、空氣腔，10、連通孔I，11、連通孔II，12、主體，13、上端蓋，14、下端蓋，15、定位銷，16、快擰接頭，17、管接頭，18、壓縮空氣管路，19、壓縮空氣源，20、尿素管路，21、尿素箱，22、單向閥，23、安裝座，24、定位槽，25、螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1-圖7所示，一種空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)，包括壓縮空氣源19、尿素箱21和空氣輔助式尿素噴射器，所述空氣輔助式尿素噴射器包括隔熱器、空氣管I 1、空氣管
II2、尿素管3和噴嘴，所述隔熱器包括主體12、上端蓋13和下端蓋14，所述主體12呈漏斗狀，所述上端蓋13和下端蓋14分別與主體12的上端和下端固定，隔熱器的內(nèi)部設(shè)有隔熱腔4，所述上端蓋13上設(shè)有定位銷15 ;所述空氣管I I和空氣管II 2分別與隔熱器連接，空氣管I I的上端設(shè)有快擰接頭16，可以快速的與壓縮空氣管路18連接；所述尿素管3貫穿隔熱器，尿素管3的上端設(shè)有管接頭17，符合SAE J2044-2002標(biāo)準(zhǔn)，可采用快速接頭與尿素管路20連接；所述噴嘴包括噴嘴主體6和噴嘴端蓋7，所述噴嘴主體6為圓錐形，所述噴嘴主體6的中心設(shè)有尿素噴孔5，噴嘴主體6的圓錐面上設(shè)有一組凹槽8，所述凹槽8以尿素噴孔5為中心呈渦輪狀布置，所述噴嘴端蓋7扣合在噴嘴主體6上與噴嘴主體6形成空氣腔9，噴嘴端蓋7與凹槽8形成空氣噴孔，所述空氣管II 2通過設(shè)在噴嘴主體6上的連通孔I 10與空氣腔9連通，所述尿素管3通過設(shè)在噴嘴主體6上的連通孔II 11與尿素噴孔連通；所述壓縮空氣源19通過壓縮空氣管路18與空氣管I I連接，所述尿素箱24通過尿素管路20與尿素管3連接，壓縮空氣管路18和尿素管路20之間設(shè)有單向閥22。
[0026]所述隔熱器、空氣管I 1、空氣管II 2、尿素管3和噴嘴均采用不銹鋼材料，尤其是耐尿素腐蝕的耐熱不銹鋼。
[0027]發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上設(shè)有安裝座23，安裝時(shí)將空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)置于安裝座23中，使定位銷15卡入安裝座23上的定位槽24中并通過螺母25緊固。
[0028]本發(fā)明的工作原理:一部分壓縮空氣通過單向閥22進(jìn)入尿素管路20，對(duì)尿素管路20中的尿素溶液進(jìn)行第一次霧化，另一部分壓縮空氣通過空氣管I I進(jìn)入隔熱器，對(duì)尿素管3中的尿素溶液進(jìn)行冷卻，防止尿素因溫度過高而揮發(fā)或結(jié)晶。隨后壓縮空氣和尿素溶液分別通過空氣噴孔和尿素噴孔5噴出，尿素被壓縮空氣二次霧化，由于空氣噴孔呈渦輪狀設(shè)置在尿素噴孔5周圍，因此壓縮空氣形成渦流，將尿素溶液攪碎，使尿素溶液的液滴更小。
[0029]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)，其特征在于:包括壓縮空氣源(19)、尿素箱(21)和空氣輔助式尿素噴射器，所述空氣輔助式尿素噴射器包括隔熱器、空氣管I (1)、空氣管II(2)、尿素管(3)和噴嘴，所述隔熱器的內(nèi)部設(shè)有隔熱腔(4)，所述空氣管I (I)和空氣管II(2)分別與隔熱器連接，所述尿素管(3)貫穿隔熱器；所述噴嘴上設(shè)有空氣噴孔和尿素噴孔(5)，所述空氣噴孔以尿素噴孔(5)為中心呈渦輪狀布置，空氣噴孔與空氣管II (2)連通，尿素噴孔(5)與尿素管(3)連通；所述壓縮空氣源(19)通過壓縮空氣管路(18)與空氣管I(I)連接，所述尿素箱(21)通過尿素管路(20 )與尿素管(3 )連接，壓縮空氣管路(18 )和尿素管路(20 )之間設(shè)有單向閥(22 )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述噴嘴包括噴嘴主體(6 )和噴嘴端蓋(7 )，所述噴嘴主體(6 )為圓錐形，所述尿素噴孔(5 )設(shè)在噴嘴主體(6 )的中心，所述噴嘴主體(6)的圓錐面上設(shè)有一組凹槽(8)，所述凹槽(8)以尿素噴孔(5)為中心呈渦輪狀布置，所述噴嘴端蓋(7 )扣合在噴嘴主體(6 )上與噴嘴主體(6 )形成空氣腔(9 )，噴嘴端蓋(7)與凹槽(8)形成空氣噴孔，所述空氣管II (2)通過設(shè)在噴嘴主體(6)上的連通孔I (10 )與空氣腔(9 )連通，所述尿素管(3 )通過設(shè)在噴嘴主體(6 )上的連通孔II (11)與尿素噴孔連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述隔熱器包括主體(12)、上端蓋(13)和下端蓋(14)，所述上端蓋(13)和下端蓋(14)分別與主體(12)的上端和下端固定。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述主體(12)呈漏斗狀。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述上端蓋(13)上設(shè)有定位銷(15)。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述空氣管I(I)的上端設(shè)有快擰接頭(16)。7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述尿素管(3)的上端設(shè)有管接頭(17)。8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述隔熱器、空氣管I (1)、空氣管II (2)、尿素管(3)和噴嘴均采用不銹鋼材料。
【專利摘要】本發(fā)明涉及柴油汽車尾氣后處理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)。包括壓縮空氣源、尿素箱和空氣輔助式尿素噴射器，所述空氣輔助式尿素噴射器包括隔熱器、空氣管Ⅰ、空氣管Ⅱ、尿素管和噴嘴；所述壓縮空氣源通過壓縮空氣管路與空氣管Ⅰ連接，所述尿素箱通過尿素管路與尿素管連接，壓縮空氣管路和尿素管路之間設(shè)有單向閥。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明空氣輔助式尿素噴射系統(tǒng)的有益效果為：1、能夠?qū)δ蛩厝芤哼M(jìn)行冷卻，防止尿素溶液因溫度過高而揮發(fā)或結(jié)晶；2、利用壓縮空氣輔助對(duì)尿素溶液進(jìn)行兩次霧化，霧化效果好；3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，具有推廣應(yīng)用的前景。
【IPC分類】F01N3/24
【公開號(hào)】CN104948273
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510241552
【發(fā)明人】郭慶波, 高發(fā)廷, 王秋花, 黃少文, 劉浩
【申請(qǐng)人】中國(guó)重汽集團(tuán)濟(jì)南動(dòng)力有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月13日