[实用新型]一种压缩空气驱动的添蓝加注系统

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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NO_X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NO_X，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+HCNO

HCNO+H₂O→NH₃+CO₂

2.NO_X的催化还原反应

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

2NH₃+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。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，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，本实用新型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，所述计量电磁阀与添蓝控制器通过电信号连接。

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冷却水管路，所述添蓝容器冷却水管路的进水口设置有冷却水控制阀，所述冷却水控制阀与添蓝控制器通过电信号连接，所述添蓝容器中设置有温度传感器，所述温度传感器与添蓝控制器通过电信号连接。温度传感器将温度信号传输给添蓝控制器，添蓝控制器控制冷却水控制阀开合与关闭，发动机冷却水流经添蓝容器冷却水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，将压缩空气的压强控制在需求范围内。

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与添蓝控制器通过电信号连接。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。