1.本发明涉及汽车尾气处理领域,尤其是一种尿素溶液雾化发生器。
背景技术:2.随着中国经济的持续发展,对环保的要求也越来越高。柴油内燃机燃烧后主要污染物为氮氧化合物,为了降低氮氧化合物排放,目前柴油车排放控制采用还原型催化器(scr)及还原型催化器(scr)尿素喷射系统来减少氮氧化合物排放,现有系统结构复杂成本高,其通过尿素喷嘴喷射出的尿素混合液在低温、低速下,混合不均匀,容易造成催化器内部结晶故障(主要失效模式)或喷射系统出现堵塞导致尿素量不精准,造成scr催化剂转换效率下降。因此,有必要开发新型尿素溶液雾化发生器,提高尾气治理效果。
技术实现要素:3.本发明目的是提出一种尿素溶液雾化发生器,提高尾气处理能力。
4.为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种尿素溶液雾化发生器,包括罐体、气泡石(或空气分散管路)、雾化头(超声波震荡)、雾化头固定浮板(悬浮在尿素溶液中支撑雾化头)、液位传感器、温度传感器、热水循环管路及电磁阀、尿素品质传感器、尿素装置控制器;罐体内底部有气泡石(或空气分散管路);罐体内尿素液中有雾化头固定浮板,雾化头固定浮板下方固定有雾化头;罐体侧面上部有尿素加注口,尿素加注口位于罐体内的出口处有尿素过滤装置;罐体顶部中间有尿素装置控制器和热水循环管路;尿素装置控制器下方有液位传感器、温度传感器、尿素品质传感器深入罐体内;罐体右上部开有排气出口。
5.针对重载汽车负重过大时,可能存在的雾化器的气压不足的问题,可以引入部分尾气进入雾化器。由于尾气温度过高,需要进行冷却。尾气接入系统包括冷却尾气管、冷却进水管、冷却器、冷却出水管、尾气进气管,尾气进气管一端连接汽车发动机排气管,另一端连接冷却器进气端;冷却尾气管一端连接冷却器尾气出口端,另一端从雾化器底部深入雾化器内部,其出口端高于尿素液面;冷却进水管一端与发动机冷却进水管连接,另一端与冷却器进水端连接;冷却出水管一端与发动机冷却出水管连接,另一端与冷却器的出水端连接。尾气进气管设有电磁阀,用于控制尾气的接入和断开。冷去进水管设有电磁阀,用于控制冷却器的温度。
6.罐体为工程塑料材质,耐腐蚀耐低温;根据客户需求不同,可定做不同容积大小的罐体。罐体内含雾化头及各种传感器;罐体上集成补液口及排气出口,排气出口通过快接方式与还原型催化器连接。气泡石(或空气分散管路)给罐体提供气源压力可以在0.02-0.4mpa之间调整,气源取气为车载储气罐,为雾化后的气体,提供动力带入到还原型催化器(scr)。雾化头通过电流、电压调整,无极变化雾化氨气量。根据氨气需求量,可以设置多个雾化头。雾化头通过固定浮板,浸渍在尿素溶液中,通过超声波震荡来使尿素溶液雾化。雾化头固定浮板悬浮在尿素溶液中,支撑雾化头。雾化头由车载直流12v-48v电源供电,每个雾化头通过导线与电源连接,分路控制,雾化头和导线耐腐蚀、低温。雾化量的调节:方法
一,通过增加或减少电流及调高或调低电压,来实现雾气量的无极调整;方法二,通过开闭雾化头数量;精准控制还原型催化器所需氨气。尿素雾化装置内的液位传感器,检测罐体内液位高度,通过can总线反馈信号给发动机控制器(ecu)。尿素雾化装置内的温度传感器,检测罐内液体温度,通过can总线反馈信号给发动机控制器(ecu),并通过发动机控制器(ecu)控制热水循环泵。通过热水循环泵的启停,保证罐内温度,防止尿素结冰。尿素雾化装置内的热水循环管路及电磁阀开闭,由发动机控制器(ecu)控制与发动机的水冷系统的进水及出水循环相连接,用于加热尿素罐。尿素雾化装置内的尿素品质传感器,通过超声波检测尿素浓度是否满足32.5%的要求。尿素装置控制器,通过车上后级前nox传感器,测得尾气当前工况下的浓度、进气流量、油耗,算出需氨量,通过改变电流电压对雾化头实现无极调整的雾化氨气量,满足还原型催化器(scr)需求;通过车上后nox传感器判断尾气处理情况,及时调整氨气量;尿素装置控制器通过can总线与发动机控制器(ecu)通讯反馈实时氨气雾化量,实现尾气处理的闭环控制。
7.尿素溶液雾化发生器及原理控制采用全新的提供氨的途径,通过超声波震荡原理产生雾气并通过压缩气流把雾化后的尿素溶液雾气送入到scr催化器内使其还原尾气中nox污染物,来达到减少nox排放污染。
8.本发明的有益效果是:通过本发明的技术方案,解决了原scr喷射系统最大问题尿素雾化不良导致scr催化器结晶问题;结构简单,能大幅节约后处理系统成本。
附图说明
9.附图1 本发明尿素溶液雾化发生器示意图;附图2 本发明增加尾气的尿素溶液雾化发生器示意图。
10.附图标号说明:1、罐体,2、气泡石,3、雾化头,4、液位传感器,5、温度传感器, 6、热水循环管路,7、尿素品质传感器,8、尿素装置控制器,9、尿素过滤装置,10、排气出口,11、尿素加注口,12、冷却尾气管,13、冷却进水管,14、冷却器,15、冷却出水管,16、尾气进气管。
具体实施方式
11.下面结合附图对本发明技术方案做进一步描述。
12.实施例1如附图1所示,一种尿素溶液雾化发生器,包括罐体1、气泡石2、雾化头3、雾化头固定浮板、液位传感器4、温度传感器5、热水循环管路6及电磁阀、尿素品质传感器7、尿素装置控制器8;罐体1内底部有气泡石2;罐体1内尿素液中有雾化头固定浮板,雾化头固定浮板下方固定有雾化头3;罐体1侧面上部有尿素加注口11,尿素加注口11位于罐体内的出口处有尿素过滤装置9;罐体1顶部中间有尿素装置控制器8和热水循环管路6;尿素装置控制器8下方有液位传感器4、温度传感器5、尿素品质传感器7深入罐体内;罐体1右上部开有排气出口10。
13.罐体1为工程塑料材质,耐腐蚀耐低温;根据客户需求不同,可定做不同容积大小的罐体。罐体1内含雾化头3及各种传感器;罐体上集成补液口及排气口,出气口通过快接方式与还原型催化器连接。气泡石2给罐体提供气源压力可以在0.02-0.4mpa之间调整,气源为车载储气罐,为雾化后的氨气提供动力。雾化头3内有超声波振荡器,通过调整振荡器的
电流、电压,无极变化雾化的氨气量。雾化头3通过固定浮板,浸渍在尿素溶液中,通过超声波震荡来使尿素溶液雾化。雾化头固定浮板悬浮在尿素溶液中,支撑雾化头。雾化头3由车载直流12v-48v电源供电,每个雾化头通过导线与电源连接,分路控制,雾化头和导线耐腐蚀、低温。雾化量的调节:通过对雾化头增加或减少电流及调高或调低电压,来实现雾气量的无极调整。尿素雾化装置内的液位传感器4,检测罐体内液位高度,通过can总线反馈信号给发动机控制器(ecu)。尿素雾化装置内的温度传感器5,检测罐内液体温度,通过can总线反馈信号给发动机控制器(ecu),并通过发动机控制器(ecu)控制热水循环泵。通过热水循环泵的启停,保证罐内温度,防止尿素结冰。尿素雾化装置内的热水循环管路6及电磁阀开闭,由发动机控制器(ecu)控制与发动机的水冷系统的进水及出水循环相连接,用于加热尿素罐。尿素雾化装置内的尿素品质传感器7,通过检测尿素浓度是否满足32.5%的要求。尿素装置控制器8,通过车上后级前nox传感器,测得尾气当前工况下的浓度、进气流量、油耗,算出需氨量,通过改变电流、电压对雾化头3实现无极调整的雾化氨气量,满足还原型催化器(scr)需求;通过车上后nox传感器判断尾气处理情况,及时调整氨气量;尿素装置控制器通过can总线与发动机控制器(ecu)通讯反馈实时氨气雾化量,实现尾气处理的闭环控制。
14.尿素溶液雾化发生器及原理控制采用全新的提供氨的途径,通过超声波震荡原理产生雾气,并通过压缩气流把雾化后的尿素溶液雾气,将氨气送入到scr催化器内,使其还原尾气中nox污染物,来达到减少nox排放污染。
15.高负载时,压缩空气作为雾气动力源不能满足把雾气带出送入催化器。可以截取部分尾气作为气源把雾化尿素带出,尾气有温度因此需要在前端加冷却器,防止雾化罐温度过高影响雾化头正常工作。
16.本发明的有益效果是:通过本发明的技术方案,解决了原scr喷射系统最大问题尿素雾化不良导致scr催化器结晶问题;尿素溶液雾化发生器结构简单,能大幅节约后处理系统成本。
17.实施例2一种尿素溶液雾化发生器,包括罐体1、空气分散管路、雾化头3、雾化头固定浮板、液位传感器4、温度传感器5、热水循环管路6及电磁阀、尿素品质传感器7、尿素装置控制器8;罐体1内底部有空气分散管路;罐体1内尿素液中有雾化头固定浮板,雾化头固定浮板下方固定有雾化头3;罐体1侧面上部有尿素加注口11,尿素加注口11位于罐体1内的出口处有尿素过滤装置9;罐体1顶部中间有尿素装置控制器8和热水循环管路6;尿素装置控制器8下方有液位传感器4、温度传感器5、尿素品质传感器7深入罐体1内;罐体1右上部开有排气出口10。
18.雾化量的调节:通过开闭雾化头3数量;精准控制还原型催化器所需氨气。
19.其余同实施例1。
20.实施例3尾气接入系统包括冷却尾气管12、冷却进水管13、冷却器14、冷却出水管15、尾气进气管16,尾气进气管16一端连接汽车发动机排气管,另一端连接冷却器14进气端;冷却尾气管12一端连接冷却器尾气出口端,另一端从雾化器底部深入雾化器内部,其出口端高于尿素液面;冷却进水管13一端与发动机冷却进水管连接,另一端与冷却器14进水端连接;冷却出水管15一端与发动机冷却出水管连接,另一端与冷却器14的出水端连接。尾气进气管
16设有电磁阀,用于控制尾气的接入和断开。冷去进水管12设有电磁阀,用于控制冷却器的温度。
21.其余同实施例1。
技术特征:1.一种尿素溶液雾化发生器,包括罐体(1)、气泡石(2)、雾化头(3)、雾化头固定浮板、液位传感器(4)、温度传感器(5)、热水循环管路(6)及电磁阀、尿素品质传感器(7)、尿素装置控制器(8),其特征在于:罐体(1)内底部有气泡石(2);罐体(1)内尿素液中有雾化头固定浮板,雾化头固定浮板下方固定有雾化头(3);罐体(1)侧面上部有尿素加注口(11),尿素加注口(11)位于罐体(1)内的出口处有尿素过滤装置(9);罐体(1)顶部中间有尿素装置控制器(8)和热水循环管路(6);尿素装置控制器(8)下方有液位传感器(4)、温度传感器(5)、尿素品质传感器(7)深入罐体内;罐体(1)右上部开有排气出口(10)。2.如权利要求1所述的一种尿素溶液雾化发生器,其特征在于:罐体(1)为耐腐蚀、耐低温工程塑料材质。3.如权利要求1所述的一种尿素溶液雾化发生器,其特征在于:气泡石(2)给罐体提供压力在0.02-0.4mpa。4.如权利要求1所述的一种尿素溶液雾化发生器,其特征在于:雾化头(3)内有超声波振荡器。5.如权利要求4所述的一种尿素溶液雾化发生器,其特征在于:雾化头(3)由车载直流12-48v电源供电,每个雾化头通过导线与电源连接。6.如权利要求1所述的一种尿素溶液雾化发生器,其特征在于:尾气进气管(16)一端连接汽车发动机排气管,另一端连接冷却器(14)进气端;冷却尾气管(12)一端连接冷却器尾气出口端,另一端从雾化器底部深入雾化器内部,其出口端高于尿素液面;冷却进水管(13)一端与发动机冷却进水管连接,另一端与冷却器(14)进水端连接;冷却出水管(15)一端与发动机冷却出水管连接,另一端与冷却器(14)的出水端连接。7.如权利要求6所述的一种尿素溶液雾化发生器,其特征在于:尾气进气管(16)设有电磁阀,冷去进水管(12)设有电磁阀。
技术总结本发明涉及汽车尾气处理领域,尤其是一种尿素溶液雾化发生器。包括罐体、气泡石、雾化头、雾化头固定浮板、液位传感器、温度传感器、热水循环管路及电磁阀、尿素品质传感器、尿素装置控制器;罐体内底部有气泡石;罐体内尿素液中有雾化头固定浮板,雾化头固定浮板下方固定有雾化头;罐体侧面上部有尿素加注口,尿素加注口位于罐体内的出口处有尿素过滤装置;罐体顶部中间有尿素装置控制器和热水循环管路;尿素装置控制器下方有液位传感器、温度传感器、尿素品质传感器深入罐体内;罐体右上部开有排气出口。本发明解决了尿素雾化不良导致SCR催化器结晶问题;结构简单,能大幅节约后处理系统成本。理系统成本。理系统成本。
技术研发人员:刘柳成林 刘光文 杨晓桐 卢星宇 梁士贵 秦秀凤
受保护的技术使用者:广西辉煌朗洁环保科技有限公司
技术研发日:2022.05.06
技术公布日:2022/7/5