用于柴油機車上的尾氣凈化裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及汽車尾氣凈化設備【技術領域】，特指一種用于柴油機車上的尾氣凈化裝置。該用于柴油機車上的尾氣凈化裝置包括：一催化轉換器，該催化轉換器安裝于柴油機車的排氣管內；一儲液罐，該用于盛裝尿素溶液的儲液罐安裝在柴油機車上；一噴射機構，該噴射機構的進水管與上述的儲液罐連通，其出水管與催化轉換器連通；所述的噴射機構采用柱塞式電磁水泵。本實用新型采用柱塞式電磁水泵作為尿素溶液的噴射機構，其可以在高溫的環(huán)境下穩(wěn)定運行，并且其可以提供精準的噴射量和穩(wěn)定的噴射頻率，確保催化轉化器內的催化還原反應可以順利完成。
【專利說明】用于柴油機車上的尾氣凈化裝置
【技術領域】:
[0001]本實用新型涉及汽車尾氣凈化設備【技術領域】，特指一種用于柴油機車上的尾氣凈
化裝置。
【背景技術】:
[0002]我國從2011年起，已成為世界上第一汽車生產大國，年生產量達到1000多萬輛，其中柴油機占有相當?shù)谋壤蛿?shù)量，而柴油機在大型巴士和載重貨車中所占的比例更高。其主要原因是:與汽油機相比，柴油機其扭力更大、可靠性高、維護費用低、和燃油的經濟性好等優(yōu)點。
[0003]隨社會經濟的發(fā)展，大氣污染、生態(tài)惡化、氣候變暖，環(huán)境保護已成為世界性的重大問題，而汽車尾氣的排放已成為環(huán)境生態(tài)惡化首要元兇。因為汽車和柴油的主要排放物有NOx (—氧化氮、二氧化氮)、PM (碳煙顆粒)，其中NOx是最大的有害氣體，它會引起酸雨，光化學煙霧以及溫室效應等一系列的環(huán)境問題。因此控制柴油機的NOx排放成為世界性環(huán)保工作之重點。
[0004]我國已于2012年制定實施汽車尾氣排放的國IV標準和重型柴油機的排放標準。隨著社會經濟的發(fā)展，排放標準的執(zhí)行和處罰將會越來越法規(guī)的具體化和措施強制的嚴格化。
[0005]為減少含氮尾氣的排放，僅靠傳統(tǒng)的柴油的優(yōu)化燃燒、擴散燃燒方式的潛力已到極限，無法滿足國IV的標準要求。而采用與柴油后處理技術相結合，達到更為苛刻的排放標準是滿足要求的主要技術路線。通過優(yōu)化燃燒，再使用選擇性催化還原(SCR)來降低、控制燃燒產生的NO的排放技術途徑和方法，通過長期的研發(fā)，SCR現(xiàn)時已成為較為成熟和理想的技術方案措施，它具有燃油消耗率低、節(jié)能(一般能達到節(jié)能3?5%)，對燃油品質不敏感，而排出的是N (氮氣)和H20 (水)，是無公害的物質，能比較理想地達到環(huán)保要求。
[0006]現(xiàn)在這項技術，在我國已進入實用階段，目前主要在整車生產上(即新車生產)組裝使用，例如一汽解放、中國重汽集團、維坊柴油廠等。以后隨著發(fā)展，會不斷擴大到全面的柴油機汽車生產廠商及對已在使用中的柴油機車的改裝上。尿素和水以一定的比例混合噴入柴油機的廢氣中，尿素水解后產生的NH3 (氨氣)在排汽尾管高于300度的環(huán)境中，在催化劑的作用下與NO (—氧化氮)迅速反應，生成N (氮氣)和H20(水)蒸氣這種無害物質而排出。
[0007]但是在這過程中，尿素的水溶液的噴射量必須達到精確控制:如果尿素量噴射不足，則影響SCR的轉化率，使NO (—氧化氮)不能全部轉化成無害的N (氮氣)；如果尿素噴射量過大或過量，會產生NH3 (氨氣)的泄漏，則造成新的污染。
[0008]因此，尿素水溶液噴射量的精確控制，對SCR性能至關重要，它主要取決于電磁泵的性能、品質、與可控、連續(xù)、精確的特性與要求，從而使SCR (還原原理)達到對尾氣排放減少和控制，更加節(jié)能、環(huán)保和經濟。簡而言之，SCR系統(tǒng)對于水泵的要求非常高，其對泵體的單次噴射流量、噴射頻率、噴射壓力、耐高溫性能等要求較高，所以傳統(tǒng)的水泵根本無法在這種條件下正常工作，針對于此，本發(fā)明人經過不斷的實驗，提出以下技術方案。
實用新型內容:
[0009]本實用新型所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種用于柴油機車上的尾氣凈化裝置，該凈化裝置采用特制的柱塞式泵體，其具可以提供精準的噴射流量、噴射頻率，可使整個凈化裝置順暢工作，徹底吸收機車尾氣中的NOx尾氣。
[0010]為了解決上述技術問題，本實用新型采用了下述技術方案:該用于柴油機車上的尾氣凈化裝置包括:一催化轉換器，該催化轉換器安裝于柴油機車的排氣管內；一儲液罐，該用于盛裝尿素溶液的儲液罐安裝在柴油機車上；一噴射機構，該噴射機構的進水管與上述的儲液罐連通，其出水管與催化轉換器連通；所述的噴射機構采用柱塞式電磁水泵，其包括:泵體、安裝于泵體外部的電磁線圈模組以及安裝在泵體內部的磁芯柱塞，其中所述的泵體兩端分別設置有進水管和出水管，所述的泵體內設置有作用在柱塞上的復位彈簧，該復位彈簧作用在柱塞上的彈力方向與電磁線圈模組作用在柱塞上的電磁場力方向相反。
[0011]進一步而言，上述技術方案中，所述的泵體包括:套管、位于套管兩端的進水管和出水管，其中在套管內構成供柱塞運行的腔體。
[0012]進一步而言，上述技術方案中，所述的套管與出水管的結合處設置有一中空的端套，通過端套將腔體與出水管連通，所述的出水管內設置有一止回閥。
[0013]進一步而言，上述技術方案中，所述的柱塞為中空結構，其具有一前后貫穿的進水通道，柱塞的一端延伸形成有一插入端套內的延伸部，于該延伸部的出口處設置有單向閥。
[0014]進一步而言，上述技術方案中，所述的電磁線圈模組套設于套管的外部，柱塞位于套管內的腔體中。
[0015]進一步而言，上述技術方案中，所述噴射機構與一閉環(huán)控制模塊連接，通過該控制模塊控制噴射機構的尿素溶液噴射量。
[0016]進一步而言，上述技術方案中，所述的控制模塊設置有壓力傳感器、溫度傳感器，或/和尾氣檢測器。
[0017]進一步而言，上述技術方案中，所述的儲液罐內設置有液體存量檢測器，該液體存量檢測器與所述的控制模塊連接。
[0018]本實用新型與現(xiàn)有技術相比較具有如下有益效果:本實用新型采用柱塞式電磁水泵作為尿素溶液的噴射機構，其可以在高溫的環(huán)境下穩(wěn)定運行，并且其可以提供精準的噴射量和穩(wěn)定的噴射頻率，確保催化轉化器內的催化還原反應可以順利完成。本實用新型中所采用的柱塞式電磁水泵的工作原理是直接利用泵的電磁線圈驅動具有單向閥的柱塞作往復直線運動輸出液體，通過改變供電源的頻率實現(xiàn)泵輸出流量的無級調節(jié)，從而保證了汽車尾氣SCR還原系統(tǒng)中對尿素噴射量的嚴格要求。
[0019]另外，本實用新型為了進一步提高工作穩(wěn)定性，在控制模塊設置有壓力傳感器、溫度傳感器、尾氣檢測器。這些參數(shù)將輸入至控制模塊中，根據(jù)參數(shù)的變化，調整柱塞式電磁水泵的輸入。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0020]圖1是本實用新型的原理圖；[0021]圖2是本實用新型中噴射機構的剖視圖。
【具體實施方式】:
[0022]下面結合具體實施例和附圖對本實用新型進一步說明。
[0023]見圖1所示，本實用新型包括:催化轉換器1、儲液罐2、噴射機構3和控制模塊4。其中，該催化轉換器I可安裝于柴油機車的排氣管10內。該用于盛裝尿素溶液的儲液罐2安裝在柴油機車上。該噴射機構3的進水管301與上述的儲液罐2連通，其出水管302與催化轉換器I連通。工作時，噴射機構3將儲液罐2內的尿素溶液泵入到催化轉換器I內，該尿素的水溶液將水解后產生的NH3 (氨氣)，在催化轉化器I處于柴油機車的排氣管內，其溫度將達到300度，在此環(huán)境下，在催化劑的作用下與NO (—氧化氮)迅速反應，生成N (氮氣)和H20 (水)蒸氣這種無害物質而排出。
[0024]控制模塊4將用于控制噴射機構3的工作，包括調整其噴射頻率等。該控制模塊4為一閉環(huán)控制模塊，通過該控制模塊4控制噴射機構3的尿素溶液噴射量、頻率等參數(shù)。為了進一步提高噴射的準確性，需要對相關參數(shù)進行檢測，故本實用新型中控制模塊4設置有壓力傳感器41、溫度傳感器42和尾氣檢測器43。其中壓力傳感器41噴射機構3出水口處的壓力，溫度傳感器42用于檢測催化轉化器I內的溫度，尾氣檢測器43用于檢測最終排出的尾氣中N0、NH3的含量，以便于時刻調整尿素溶液的噴入量。
[0025]另外，為了及時加入尿素溶液。所述的儲液罐2內設置有液體存量檢測器21，該液體存量檢測器21與所述的控制模塊4連接。當儲液罐2內的尿素溶液下降到極限值時，本實用新型停止工作。
[0026]具體而言，本實用新型中所述的噴射機構3采用柱塞式電磁水泵，其包括:泵體30、安裝于泵體30外部的電磁線圈模組31以及安裝在泵體30內部的磁芯柱塞32，其中所述的泵體30兩端分別設置有進水管301和出水管302，所述的泵體30內設置有作用在柱塞32上的復位彈簧33，該復位彈簧33作用在柱塞32上的彈力方向與電磁線圈模組31作用在柱塞32上的電磁場力方向相反。
[0027]所述的泵體30包括:套管300、位于套管300兩端的進水管301和出水管302，其中在套管300內構成供柱塞32運行的腔體303。所述的套管300與出水管302的結合處設置有一中空的端套38，通過端套38將腔體303與出水管302連通，所述的出水管302內設置有一止回閥39。
[0028]所述的柱塞32為中空結構，其具有一前后貫穿的進水通道，柱塞32的一端延伸形成有一插入端套38內的延伸部321，于該延伸部321的出口處設置有單向閥322。
[0029]所述的電磁線圈模組31套設于套管300的外部，柱塞32位于套管300內的腔體303 中。
[0030]本柱塞式電磁泵工作時，當電磁線圈模組31產生半波變頻磁場，即電磁線圈模組31產生的磁場力為間隔中斷的同向磁場力。該磁場力將推動作為磁芯的柱塞32至左向右運行。此時，隨著柱塞32的運行，位于柱塞32右側的腔體空間將被壓縮，該空間內的水壓增大，水流將沖開單向閥322進入柱塞32左側的與端套38之間的進入通道內。隨著柱塞32的運行，柱塞32將同時受到復位彈簧的阻力。當電磁線圈模組31的磁場力中斷時，柱塞32將在復位彈簧作用下迅速復位(即至右向左運行)，此時被吸入進水通道內的水將推開止回閥39，并同時將出水管302內的水泵出。如此反復運行完成泵水作業(yè)。
[0031]當然，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并非來限制本實用新型實施范圍，凡依本實用新型申請專利范圍所述構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應包括于本實用新型申請專利范圍內。
【權利要求】
1.用于柴油機車上的尾氣凈化裝置，包括: 一催化轉換器(I)，該催化轉換器安裝于柴油機車的排氣管內； 一儲液罐(2 )，該用于盛裝尿素溶液的儲液罐(2 )安裝在柴油機車上； 一噴射機構(3)，該噴射機構(3)的進水管(301)與上述的儲液罐(2)連通，其出水管(302 )與催化轉換器(I)連通； 其特征在于:所述的噴射機構(3)采用柱塞式電磁水泵，其包括:泵體(30)、安裝于泵體(30)外部的電磁線圈模組(31)以及安裝在泵體(30)內部的磁芯柱塞(32)，其中所述的泵體(30)兩端分別設置有進水管(301)和出水管(302)，所述的泵體(30)內設置有作用在柱塞(32)上的復位彈簧(33)，該復位彈簧(33)作用在柱塞(32)上的彈力方向與電磁線圈模組(31)作用在柱塞(32)上的電磁場力方向相反。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于柴油機車上的尾氣凈化裝置，其特征在于:所述的泵體(30)包括:套管(300)、位于套管(300)兩端的進水管(301)和出水管(302)，其中在套管(300 )內構成供柱塞(32 )運行的腔體(303 )。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于柴油機車上的尾氣凈化裝置，其特征在于:所述的套管(300)與出水管(302)的結合處設置有一中空的端套(38)，通過端套(38)將腔體(303)與出水管(302)連通，所述的出水管(302)內設置有一止回閥(39)。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于柴油機車上的尾氣凈化裝置，其特征在于:所述的柱塞(32)為中空結構，其具有一前后貫穿的進水通道，柱塞(32)的一端延伸形成有一插入端套(38 )內的延伸部(321)，于該延伸部(321)的出口處設置有單向閥(322 )。
5.根據(jù)權利要求4所述的用于柴油機車上的尾氣凈化裝置，其特征在于:所述的電磁線圈模組(31)套設于套管(300 )的外部，柱塞(32 )位于套管(300 )內的腔體中。
6.根據(jù)權利要求1-5中任意一項所述的用于柴油機車上的尾氣凈化裝置，其特征在于:所述噴射機構(3)與一閉環(huán)控制模塊(4)連接，通過該控制模塊(4)控制噴射機構(3)的尿素溶液噴射量。
7.根據(jù)權利要求6所述的用于柴油機車上的尾氣凈化裝置，其特征在于:所述的控制模塊(4)設置有壓力傳感器(41)、溫度傳感器(42)，或/和尾氣檢測器(43)。
8.根據(jù)權利要求6所述的用于柴油機車上的尾氣凈化裝置，其特征在于:所述的儲液罐(2)內設置有液體存量檢測器(21)，該液體存量檢測器(21)與所述的控制模塊(4)連接。
【文檔編號】F01N3/28GK203403929SQ201320433283
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權日:2013年7月19日
【發(fā)明者】夏莉 申請人:夏莉