一种压缩空气驱动的添蓝加注系统技术方案

本发明专利技术公开了一种压缩空气驱动的添蓝加注系统，包括压缩空气源、添蓝容器、添蓝控制器、计量电磁阀、混合腔和喷嘴，压缩空气源与添蓝容器相连，添蓝容器的输出端通过计量电磁阀与混合腔的入口相连，混合腔的另一入口与压缩空气源相连，混合腔的出口与喷嘴相连，喷嘴位于发动机排气管内，计量电磁阀的占空比通过添蓝控制器控制。本发明专利技术控制简单、易于管理，无需添蓝供给泵，直接通过压缩空气给添蓝容器加压获取恒定的压力，可以保证添蓝计量喷射的精确性。添蓝容器作为压力源，通过连接多个添蓝计量电磁阀和喷嘴组成低压共轨系统，可以根据添蓝流量的需求对添蓝压力进行灵活调节，适用范围广且显著节约成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机排气后处理系统领域，具体地指一种压缩空气驱动的添蓝加注系统。
技术介绍
选择性催化还原（以下简称SCR）用于降低发动机的氮氧化物（以下简称NOX）排放，适用于具有富氧燃烧特征的发动机。目前已商品化的SCR系统，是满足国IV、国V排放的主要技术方案。SCR反应中的氧化剂是NOX，还原剂是来自32.5%质量浓度的尿素水溶液（以下简称添蓝）的氨气，其间所经历的主要的物理化学反应有下面几个：1.添蓝分解生成氨气的反应(NH2)2CO·7H2O(aq)→(NH2)2CO(s)+7H2O(g)(NH2)2CO→NH3+HCNOHCNO+H2O→NH3+CO22.NOX的催化还原反应4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O目前投入应用的SCR系统，都是以泵作为添蓝供给的动力源，泵取定量的添蓝，在添蓝控制器的作用下通过雾化喷嘴将添蓝喷射到发动机排气管中。中国专利“一种SCR喷射系统”（公开号：CN102588052A）提出一种结构简化的SCR喷射系统，输送泵的泵体设置在罐体的顶部，有利于蓄压腔和管路内的添蓝在重力作用下自然回流到添蓝罐内，可以免除低温下冻结损坏添蓝泵系统。但是，仍然是以泵作为添蓝供给的动力源，无论采取何种形式的泵，都需要增加制造和运行成本。此外，长时间在高温环境下工作对泵的可靠性要求较高。专利技术内容本专利技术的目的是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提出一种压缩空气驱动的添蓝加注系统，摆脱泵作为添蓝加注的动力源，控制简单、易于管理，保证添蓝计量喷射的精确性。为实现上述目的，本专利技术所设计的一种压缩空气驱动的添蓝加注系统，包括压缩空气源、添蓝容器、添蓝控制器、计量电磁阀、混合腔和喷嘴，其特殊之处在于，所述压缩空气源与添蓝容器相连，所述添蓝容器的输出端通过计量电磁阀与混合腔的入口相连，所述混合腔的另一入口与压缩空气源相连，所述混合腔的出口与喷嘴相连，所述喷嘴位于发动机排气管内，所述计量电磁阀的作用电流通过添蓝控制器控制。进一步地，所述添蓝容器内部设置有与发动机冷却水管路相连的添蓝容器加热管路，所述添蓝容器加热管路的进水口设置有冷却水控制阀，所述冷却水控制阀由添蓝控制器控制其开合，所述添蓝容器中设置有温度传感器，所述温度传感器将温度信号传输给添蓝控制器。发动机冷却水流经添蓝容器加热管路对添蓝进行加热，从而可有效防止添蓝的结冰。更进一步地，所述添蓝容器与压缩空气源通过第一单向阀相连，所述第一单向阀的入口通过第一减压阀与压缩空气源相连、出口与添蓝容器相连；所述压缩空气源通过第二单向阀与混合腔的入口相连，所述第二单向阀的入口通过第二减压阀与压缩空气源相连、出口与混合腔的入口相连。单向阀可根据添蓝容器内压力的变化及时进行补偿，从而保持容器内的压力恒定，单向阀通过减压阀与压缩空气连通，将压缩空气的压力控制在需求范围内。更进一步地，还包括设置在发动机排气管上的排气温度传感器和设置在发动机上的发动机工况信息采集传感器，所述排气温度传感器和发动机工况信息采集传感器分别将排气温度信号和发动机工况信息信号传输给添蓝控制器。添蓝控制器接收发动机工况信息采集传感器和排气温度传感器的信号，计算当前工况所需的添蓝喷射量，通过调整电流，控制计量电磁阀，定量喷射添蓝。更进一步地，所述计量电磁阀、混合腔和喷嘴构成的计量喷射支路至少为两路。添蓝容器作为稳压源，与单向阀和添蓝计量电磁阀一起组建成低压共轨系统，可以根据不同的使用环境设置多个喷嘴同时为SCR系统加注添蓝。更进一步地，所述添蓝容器具有三个腔室，包括一个较大的主腔室和位于主腔室侧面沿上下方向排列的两个副腔室，所述主腔室内盛放有添蓝溶液，所述添蓝控制器集成于上方副腔室内，所述计量电磁阀和混合腔集成于下方副腔室内，所述上方副腔室的顶面低于主腔室的顶面，在所述上方副腔室的顶面设置有与添蓝控制器连接的通信/电源接口，还设有与混合腔出口相连的添蓝喷射口，所述添蓝喷射口与喷嘴相连。添蓝控制器、计量电磁阀与添蓝容器集成为一体设计，不仅有效利用了安装空间，而且方便管理和控制。更进一步地，所述添蓝容器主腔室的顶部与底部分别设置有添蓝加注口和放残阀，所述添蓝加注口上设置有卸压阀。在加注添蓝时首先打开卸压阀使添蓝容器内的压力降低至一个大气压，然后通过放残阀将添蓝容器内的残渣排出，最后从添蓝加注口加入添蓝。更进一步地，所述添蓝容器中设置有液位传感器，所述液位传感器将液位信号传输给添蓝控制器。添蓝控制器接收液位传感器发出的信号，当添蓝液位低于设定值时进行报警。与现有技术相比，本专利技术建立了一种压缩空气驱动的添蓝加注系统，实现了添蓝容器、添蓝控制器和添蓝计量电磁阀结构形式上的灵活设计，不仅有效利用了安装空间，而且方便管理和控制。另外，本专利技术无需添蓝供给泵，直接通过压缩空气给添蓝容器加压获取恒定的压力，可以保证添蓝计量喷射的精确性。添蓝容器作为压力源，通过连接多个添蓝计量电磁阀和喷嘴组成低压共轨系统，可以根据添蓝流量的需求对添蓝压力进行灵活调节，由于添蓝容器主腔室较大的容积具有很好的压力波动平衡能力，可以根据不同的使用环境同时给多个喷嘴提供添蓝，适用范围广且节约成本效果显著。附图说明图1为本专利技术一种压缩空气驱动的添蓝加注系统的结构示意图，其中：为液路，为信号路，为气路，为气液混合，为发动机排气路；图2为图1的装配结构示意图；图3为图1另一个实施例的结构示意图，其中：为液路，为信号路，为气路，为气液混合，为发动机排气路。图中：1.压缩空气源，2.添蓝容器，3.添蓝控制器，4.计量电磁阀，5.混合腔，6.喷嘴，7.滤网，8.第一单向阀，9.第一减压阀，10.第二单向阀，11.第二减压阀，12.气道，13.添蓝容器加热管路，14.冷却水控制阀，15.温度传感器，16.排气温度传感器，17.发动机工况信息采集传感器，18.主腔室，19.上方副腔室，20.下方副腔室，21.通信/电源接口，22.添蓝喷射口，23.添蓝加注口，24.放残阀，25.卸压阀，26.液位传感器，27.压缩空气入口，28.发动机冷却水进口，29.发动机冷却水出口，30.传感器组件，31.催化器。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。如图1所示，本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩空气驱动的添蓝加注系统，包括压缩空气源（1）、添蓝容器（2）、添蓝控制器（3）、计量电磁阀（4）、混合腔（5）和喷嘴（6），其特征在于：所述压缩空气源（1）与添蓝容器（2）相连，所述添蓝容器（2）的输出端通过计量电磁阀（4）与混合腔（5）的入口相连，所述混合腔（5）的另一入口与压缩空气源（1）相连，所述混合腔（5）的出口与喷嘴（6）相连，所述喷嘴（6）位于发动机排气管内，所述计量电磁阀（4）的作用电流通过添蓝控制器（3）控制。

【技术特征摘要】
1.一种压缩空气驱动的添蓝加注系统，包括压缩空气源（1）、
添蓝容器（2）、添蓝控制器（3）、计量电磁阀（4）、混合腔（5）和
喷嘴（6），其特征在于：所述压缩空气源（1）与添蓝容器（2）相连，
所述添蓝容器（2）的输出端通过计量电磁阀（4）与混合腔（5）的
入口相连，所述混合腔（5）的另一入口与压缩空气源（1）相连，所
述混合腔（5）的出口与喷嘴（6）相连，所述喷嘴（6）位于发动机
排气管内，所述计量电磁阀（4）的作用电流通过添蓝控制器（3）控
制。
2.根据权利要求1所述的一种压缩空气驱动的添蓝加注系统，
其特征在于：所述添蓝容器（2）内部设置有与发动机冷却水管路相
连的添蓝容器加热管路（13），所述添蓝容器加热管路（13）的进水
口设置有冷却水控制阀（14），所述冷却水控制阀（14）由添蓝控制
器（3）控制其开合，所述添蓝容器（2）中设置有温度传感器（15），
所述温度传感器（15）将温度信号传输给添蓝控制器（3）。
3.根据权利要求1所述的一种压缩空气驱动的添蓝加注系统，
其特征在于：所述添蓝容器（2）与压缩空气源（1）通过第一单向阀
（8）相连，所述第一单向阀（8）的入口通过第一减压阀（9）与压
缩空气源（1）相连、出口与添蓝容器（2）相连；所述压缩空气源（1）
通过第二单向阀（10）与混合腔（5）的入口相连，所述第二单向阀
（10）的入口通过第二减压阀（11）与压缩空气源（1）相连、出口与
混合腔（5）的入口相连。
4.根据权利要求1所述的一种压缩空气驱动的添蓝加注系统，
其特征在于：还包括设置在发动机排气管上的排气温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕林，喻方平，
申请(专利权)人：武汉添蓝发动机排放控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42