[发明专利]一种尿素液供给模块

说明书

一种尿素液供给模块，包括一个尿素供给泵、模块本体、尿素液液位传感器、尿素液温度传感器、尿素液品质传感器、尿素液加热解冻循环水管，其特征在于，所述尿素液供给泵和尿素液品质传感器位于模块的底部，固定在所述尿素液加热解冻循环水管上，所述模块本体上设置了尿素液出液接嘴和回液接嘴，以及所述加热解冻循环水管进出水接嘴，以及将模块从尿素箱上部插入尿素箱后安装固定于尿素箱的卡扣。

技术领域

本发明属于发动机排放控制领域，具体涉及发动机排气选择性还原（SCR）技术的尿素液供给计量系统。

背景技术

随着环境问题的日益突出，节能减排已经成为车辆及发动机的永无止境的要求，为此，各国都出台了一系列的车辆排放标准，并且越来越严格。对此，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（Selective Catalytic Reduction）技术等已经成为柴油车辆等必需使用的技术。

SCR技术需要将NOx还原反应剂定量喷射进柴油机排气中，其还原剂有32.5%重量浓度的尿素水溶液（也叫柴油排气处理液DEF=Diesel Exhaust Fluid，或者添蓝液AdBlue），或者氨气。在SCR排气催化处理过程中，DEF处理液被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。如果DEF喷射量与排气中的NOx含量不相匹配或者尿素溶液品质不能达到要求，那么要么NOx不能够被充分还原分解，排放量增加，要么剩余不少氨气排到大气中，造成二次污染。

然而，作为重要反应剂的尿素水溶液其品质往往只在出厂或者检验时进行品质管控，大多后处理系统也未设置可以检测尿素溶液品质的装置。现下，不少车辆用户为减少使用成本，使用劣质尿素溶液或者在尿素溶液中添加水溶剂，导致尿素溶液品质参差不齐，严重影响尾气NOx的处理效果，SCR形同虚设。因此，在装置中设置可以检测尿素品质的传感器是十分必要的。

此外，由于尿素水溶液本身的特性，喷射结束后，残留在封闭的尿素系统及管路中的尿素混合液在低于尿素液冰点（-11~12℃）可能出现结冰，这不仅会导致尿素喷射中断，还可能因为结冰时尿素液体积膨胀而导致尿素喷射系统损坏。现有SCR 技术大多考虑增设辅助加热装置以保证系统正常工作。但是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，常需要设计复杂的融冰装置，这使得系统更加庞大，难以布置，同时，系统越复杂这方面的成本也就越高。特别是对于尿素泵内置的喷射系统，尿素泵布置往往贴近箱体底部，且自身无解冻能力，需要彻底解冻系统才能开始工作，导致系统在解冻时间及布置空间上均受到限制。例如，美国专利US20090301067A1公开了一种计量喷射装置及其方法。计量喷射装置是一个安装在排气管上的螺线管驱动的柱塞泵喷嘴，需要外加一个低压泵为其从DEF储液罐提供工作液体，在无特殊融冰及喷嘴冷却装置辅助时无法正常工作。另，美国专利US8356471B2公开的SCR计量喷射之操作、系统及方法中提供了一种泵-嘴端分别控制的方案。除对装置的温度控制以及管路化冰的有严格要求外，其计量精度也需要精确控制。

对于整个尿素喷射装置而言，尿素箱顶部留有气体空间是十分必要的，该空间不仅可以确保各执行部件的正常排气，还保证了尿素箱本身在尿素溶液结冰时有足够的膨胀空间。而尿素在加注时无法做到准确判断，现有结构常见增设与大气连通的管路，但又碍于系统脏物承受能力，需要加设过滤装置，进一步增加了系统的复杂性和成本。

综上，关于NOx选择催化还原技术（SCR）无论是简化结构和应用方式，还是其计量喷射系统的精度以及稳定性都是非常有价值的研究工作。

发明内容

本发明针对上述问题，之目的之一在于提供一种结构简单，适应性好，工作稳定且成本低的尿素液供给模块。之目的之二在于合理设置品质传感器，以保证达到理想的排气处理效果。