[实用新型]还原剂给料系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于包括还原剂给料系统的内燃机的排气系统。更具体地说，所述还原剂给料系统不易于产生压力脉冲，并可在高海拔及高温下运行而不使还原剂流体明显蒸发或沸腾。

背景技术

内燃机包括本领域中已知的柴油机、汽油机、气体燃料发动机及其它发动机。这些发动机都产生复杂的排放物混合物。这些排放物包括气体化合物，如氮氧化物NO和NO₂或统称NO_x。在大气化学中，术语 NO_x是指NO和NO₂的总浓度。由于环保意识的增强，根据发动机的类型、尺寸和/或种类规定发动机排放到大气中的NO_x。

为了遵守NO_x排放规定，一些发动机制造商实施了一种被称为选择性催化还原（SCR）的策略。SCR是一种排气处理工艺，其中选择性地将还原剂，最常见的为尿素（(NH₂)₂CO）或水/尿素溶液，注入发动机的排气流中并且使其吸附在下游基质上。所吸附的尿素分解为氨气（NH₃），氨气与排气中的NO_x反应形成水（H₂O）和双原子氮气（N₂）。

还原剂给料系统可用于将还原剂（例如尿素）引入排气流中。在一个实例中，尿素水溶液可储存在罐中。尿素水溶液或还原剂流体可被称为DEF（柴油机排气处理液），并可由约32.5 wt%的尿素和约67.5 wt%的水组成。

当动力系统或发动机运行并产生排气时，从罐中泵出DEF并通过喷射器将其间歇地喷射到排气流中。一些还原剂给料系统通过在监测DEF压力的同时改变泵速来控制DEF压力。然而，这种还原剂给料系统可产生压力脉冲，此无法通过更改泵速进行精确控制。此外，结合在高海拔（低环境压力）处和/或在高温下的运行，泵吸管中的压降可导致DEF的明显蒸发或沸腾。DEF的蒸发或沸腾可导致蒸汽和流体的混合物进入泵，从而妨碍将DEF精确给料到排气流中。

CN101818675通过完全取消泵以及加压DEF罐避免了对更改泵速的依赖。虽然这种无泵系统适用于具有柴油机的客运车辆，但是在没有泵的情况下，仅依靠加压DEF罐可能不适合大型柴油动力系统，如卡车、发电机、建筑设备、采矿设备等的柴油动力系统。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于发动机的还原剂给料系统，可以阻止或限制还原剂流体在高海拔和/或高温下沸腾或蒸发。

本实用新型提出了一种还原剂给料系统，用于发动机中，所述还原剂给料系统包括容纳还原剂流体的储存容器，所述储存容器与还原剂泵的入口流体连接；还原剂泵具有与储存容器、调压器入口及喷射器入口流体连接的出口；所述调压器包括还原剂压力控制阀，当还原剂压力控制阀处于打开位置时，所述还原剂压力控制阀将还原剂泵的出口与储存容器流体连接；所述还原剂给料系统还包括压缩气体源，所述压缩气体源与供气控制阀流体连接，当供气控制阀处于打开位置时，所述供气控制阀将压缩气体源与储存容器流体连接；所述供气控制阀还具有关闭位置，所述供气控制阀联接到控制器，所述控制器用于控制供气控制阀在所述打开位置和关闭位置之间切换。

优选的，所述还原剂压力控制阀为常闭定向控制阀，当所述还原剂泵的出口压力超过预定值时，所述常闭定向控制阀切换至打开位置。

进一步的，所述还原剂压力控制阀包括与所述储存容器流体连接的出口，所述还原剂泵的出口也与所述还原剂压力控制阀的出口连接；在所述还原剂泵的出口和所述还原剂压力控制阀的出口之间设置有止回阀，阻止流体从所述还原剂压力控制阀的出口流向所述还原剂泵的出口但允许流体从所述还原剂泵的出口流向所述还原剂压力控制阀的出口。

又进一步的，所述控制器与环境空气压力传感器联接，并且当环境空气压力降到低于预定值时，所述控制器将所述供气控制阀切换到所述打开位置。

其中，所述压缩气体源和所述还原剂泵都由发动机驱动。

进一步的，所述还原剂给料系统还包括压力传感器，所述压力传感器与所述还原剂泵的出口流体连接并与所述控制器联接，其中，当所述还原剂泵的出口压力降到低于预定值时，所述控制器打开所述供气控制阀；当所述还原剂泵的出口压力上升到超过预定值时，所述控制器关闭所述供气控制阀。

再进一步的，所述还原剂给料系统还包括流体连接在所述喷射器和排气流之间的输出孔。