一种气体辅助雾化液体计量喷射装置制造方法及图纸

一种气体辅助雾化液体计量喷射装置，包括一个气体限流孔，一个喷射孔，一个液体喷嘴，一个气液混合腔，限流孔位于气液混合腔之上游，并与压缩气源相连接，喷射孔位于气液混合腔之下游，并通向发动机排气管，其特征在于：所述限流孔与所述喷射孔之流通面积之比小于1，气体在限流孔达到临界状态，以致混合腔内之压力相对发动机排气管保持稳定。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于发动机排气后处理
，具体涉及发动机排气后处理的NOx选择催化还原（SCR）系统，柴油机颗粒物捕捉过滤（DPF）之再生喷射系统，以及它们的控制技术。

技术介绍

在目前严峻的环境问题考验下，以内燃机为动力的车辆需要安装排放后处理系统以求满足越来越严格的排放要求。例如，目前主要用于对柴油发动机尾气中NOx等污染物进行催化处理的SCR（SelectiveCatalyticReduction）技术和对柴油机颗粒物进行捕捉(DPF)再生的技术等。
SCR技术需要将例如32.5%重量浓度的尿素水溶液（也叫柴油排气处理液DEF=DieselExhaustFluid，或者添蓝液AdBlue）定量喷射进柴油机排气中，通过排气高温分解成氨气，与排气混合后进入SCR催化转换器。在催化剂的作用下，氨气就会与发动机排气中的NOx等发生催化还原反应，使NOx分解为无害的N2、H2O，因此需要精度较高的SCR计量喷射装置，以及较好的喷射、雾化效果。
因为尿素水溶液结冰以及结晶等问题，现有SCR技术难以做到在完全没有辅助加热情况下在任何气候条件下正常工作。由于现有的提供喷射动力源的装置过于庞大或者其它原因导致系统部件难以集成植入DEF储液罐中，常需要辅助的高压气体及融冰装置，这使得系统更加复杂和庞大，成本也居高不下。高压空气源以及发动机排气压力波动等会带来液体喷射雾化的不稳定性，容易对系统本身喷射及雾化造成影响。因此解决系统结构复杂和辅助气源等问题都是现实的迫切问题。
在以柴油发动机为动力装置的设备中，另一个影响人类健康的有害物是柴油机排气颗粒物。用陶瓷或者金属过滤器（DPF）捕捉这些微小的颗粒物，再在这些颗粒物累计到一定程度后将颗粒物去除掉，这项技术称为柴油颗粒物捕捉再生技术。常用的（DPF）再生技术是通过在排气中喷射燃油氧化生成热以提高排气温度，从而使DPF捕集到的颗粒物快速烧掉的方法。
将柴油喷入发动机排气管用于提高排气管的温度，一方面可以用于DPF的再生，另一方面可以用于预热排气后处理装置，例如SCR触媒，这些可以统称为发动机排气热管理。在排气管喷射柴油的喷嘴可以称为“N+1”喷嘴，N为发动机的气缸数目。
对于DPF再生系统，一方面因为排气管壁的温度比较高，容易对喷嘴的长期正常工作造成危害，例如积炭或者结构变化等；另一方面，为了通过燃油氧化或者燃烧提高发动机排气管的温度，需要将燃料雾化成尽可能小的颗粒。对于解决上述问题，现有技术存在成本高，安装不方便等诸多因素，需要进一步地改进。

技术实现思路

本专利技术针对上述问题，之目的在于提供一种喷射精度高，雾化效果好且成本低的液体计量喷射装置。
为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种气体辅助雾化液体计量喷射装置，包括一个气体限流孔，一个喷射孔，一个液体喷嘴，一个气液混合腔，限流孔位于气液混合腔之上游，并与压缩气源相连接，喷射孔位于气液混合腔之下游，并通向发动机排气管，其特征在于：所述限流孔与所述喷射孔之流通面积之比小于1，气体在限流孔达到临界状态，以致混合腔内之压力相对发动机排气管保持稳定。
所述液体喷嘴由液体喷射泵提供液体喷射压力，并对喷射液体进行计量。所述液体喷射泵可以是一个脉冲泵，所述脉冲泵为液体喷嘴提供喷射液体，液体喷嘴将工作液体喷入气液混合腔。
所述脉冲泵包括一个电磁装置和一个柱塞泵组件。所述电磁装置包括线圈、磁轭、磁隙和电枢，其中磁轭与电枢由导磁材料构成，磁隙由非导磁材料构成，所述柱塞泵组件包括柱塞和套筒，柱塞与套筒配合形成压送容积，压送容积连接进液阀和出液阀，液体进入脉冲泵后，一部分从进液阀进入压送容积，形成高压溶液后，从出液阀输出，进入出液道。
对于上述脉冲泵，可以是套筒运动式的，也可以是柱塞运动式的。脉冲泵由控制器驱动，为所述液体喷嘴提供喷射溶液。
上述液体喷嘴包括一个喷口，液体喷嘴安装于脉冲泵之出液道，可以是依靠压力开启的球阀喷嘴，或者是依靠压力开启的提升阀喷嘴球阀，或者是依靠电磁力驱动的电磁阀喷嘴。出液道中的高压工作液进入喷嘴，喷嘴阀打开后从喷口喷出。
所述压缩气源可以是车辆之刹车空气泵，也可以是车辆进气增压器。
所述气液混合腔布置于脉冲泵之输出端，与液体喷嘴和气体限流孔相通，喷嘴之喷口位于混合腔内，限流孔位于气体混合腔之上游，从气源进入的气体经过气体限流孔到达混合腔，液体喷嘴沿气流方向喷射，与气体形成气液两项混合流。
本专利技术所述装置包括一个位于混合腔之下游的喷射器，喷射器安装于发动机排气管之上。所述喷射器包括一个通向发动机排气管的喷射孔，所述气体限流孔与喷射孔之流通面积之比小于1，气体在限流孔达到临界状态，以致混合腔内之压力相对发动机排气管保持基本稳定，使液体喷嘴的喷射计量精度得到保证。同时，与气体混合的喷射液因为具有稳定压力的辅助气体的作用，而以更好的雾化效果从喷射孔喷出。
上述喷射器可以为旋流喷嘴，也可以为节流阀式喷嘴。
所述液体计量喷射装置可应用于排气后处理系统之SCR系统，包括一个尿素罐，所述脉冲泵布置在尿素罐内。
所述液体计量喷射装置可应用于排气后处理系统之DPF系统，包括一个储油箱，所述脉冲泵安装于储油箱之底部。
下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细描述。
附图说明
图1为本专利技术提供的气体辅助雾化液体计量喷射装置之实施例一之结构示意图。
图2为本专利技术提供的气体辅助雾化液体计量喷射装置之实施例二之结构示意图。
图3为本专利技术提供的气体辅助雾化液体计量喷射装置用于SCR系统之示意图。
图4为本专利技术提供的气体辅助雾化液体计量喷射装置用于DPF再生系统之示意图。
具体实施方式
如图1所示，为本专利技术提供的液体计量喷射装置之第一实施例结构示意图，包括脉冲泵1，混合装置2，液体喷嘴3a，压缩气源27，喷射器4，控制器5，混合流输送管32；混合装置2包括气体限流孔26，气液混合腔24；控制器5驱动控制所述液体计量喷射装置工作。
所述脉冲泵1为一个套筒-柱塞式脉冲泵结构，包括电磁驱动装置14，柱塞泵组件10。其中，柱塞泵组件10包括套筒20，柱塞19，回位弹簧17，进液阀11和出液阀16，套筒20与柱塞19密切配合，形成压送容积12，回位弹簧17作用于套筒20之上。电磁装置14包括线圈13，磁轭15，磁隙18和电枢21。所述电枢21和套筒20可以合为一体设计，电枢21将套筒20包围在其中，所述磁轭15与电枢21由导磁材料构成，电枢21的前端面位于磁隙18附近。脉冲泵1控制器4给出工作信号，当线圈13通电后，电枢21连同套筒20在电磁装置14的驱动下，前行运动导致压送容积12缩小，压送容积12中的液体受到挤压后压力升高，导致出液阀16开启，以高压输出的工作液由喷嘴2喷出，当线圈13通电结束后，在回位弹簧17的作用下，套筒20开始回位运动，回位过程中，进液阀11开启，新的液体进入压送空间，准备下一个工作过程。
上述液体喷嘴3a为一个依靠压力开启的球阀喷嘴，包括一个喷口23，液体喷嘴3a入口端安装于脉冲泵1之出液道27，喷射端伸入至所述气液混合腔24，液体喷嘴3a的流量受喷口23的尺寸限制。
所述气液混合腔24布置于脉冲泵1之输出端，与液体喷嘴3a和气体限流孔26本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体辅助雾化液体计量喷射装置，包括一个气体限流孔，一个喷射孔，一个液体喷嘴，一个气液混合腔，限流孔位于气液混合腔之上游，并与压缩气源相连接，喷射孔位于气液混合腔之下游，并通向发动机排气管，其特征在于：所述限流孔与所述喷射孔之流通面积之比小于1，气体在限流孔达到临界状态，以致混合腔内之压力相对发动机排气管保持稳定。

【技术特征摘要】
1.一种气体辅助雾化液体计量喷射装置，包括一个气体限流孔，一个喷射孔，一个液体喷嘴，一个气液混合腔，限流孔位于气液混合腔之上游，并与压缩气源相连接，喷射孔位于气液混合腔之下游，并通向发动机排气管，其特征在于：所述限流孔与所述喷射孔之流通面积之比小于1，气体在限流孔达到临界状态，以致混合腔内之压力相对发动机排气管保持稳定。
2.如权利要求1所述的气体辅助雾化液体计量喷射装置，其特征在于：包括一个脉冲泵，所述脉冲泵为液体喷嘴提供喷射液体，液体喷嘴将工作液体喷入气液混合腔。
3.如权利要求2所述的气体辅助雾化液体计量喷射装置，其特征在于：所述液体喷嘴沿气流方向喷射。
4.如权利要求3所述的气体辅助雾化液体计量喷射装置，其特征在于：所述压缩气源为车辆之刹车空气泵。
5.如权利要求3所述的气体辅助雾...

【专利技术属性】
技术研发人员：郗大光，张平，谈秉乾，
申请(专利权)人：浙江福爱电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33