一种可排空的气辅式尿素喷射装置的制作方法

本发明涉及一种柴油发动机尾气处理中的尿素喷射装置，尤其涉及一种可排空的气辅式尿素喷射装置。

背景技术：

柴油机尾气中主要的污染物是NOx，为使得柴油机汽车达到国家排放法规要求，我国的主要技术路线就是选择性催化还原(SCR)，在SCR后处理系统中用尿素溶液作为还原剂来去除柴油机尾气中的氮氧化物，从而达到国家的相应排放法规的要求。该尿素喷射装置的工作原理是：尾气进入排气管，在排气管上安装有尿素喷嘴，喷入车用尿素溶液，尿素在高温下发生水解和热解反应后生成氨，经过催化器内部，氨和氮氧化物发生还原反应，生成氮气和水，从而达到净化尾气的作用。

现有的尿素喷射装置结构如图1所示，主要包括尿素箱3、车载压缩空气源9、尿素泵5和尿素喷嘴8。尿素泵5与尿素箱3和尿素喷嘴8通过管路连通，车载压缩空气源9通过空气调压阀11与尿素喷嘴8相连，车载压缩空气源9与空气调压阀11之间设有空气过滤装置17，气体和尿素溶液在尿素喷嘴8的腔体内混合实现雾化。车载压缩空气源通过空气调压阀11实现气路与液路的连通，空气调压阀的一侧通过一旁通回路连接至尿素喷嘴之前，旁通回路上设有空气电磁阀18，此旁通回路在喷射状态时处于断路状态，尿素喷射装置工作完成后，此路打开，通过压缩空气将液路内的尿素溶液从尿素喷嘴内排至排气管内，完成尿素排空。由于排空时发动机处于停机状态，尿素喷入排气筒内会出现结晶。当车用尿素溶液出现结晶，发动机排气管就会部分甚至彻底的堵塞了，还会引起废弃流量的改变，转化率的降低，排气也会受影响。尿素也不能够完全被使用，造成了浪费，尿素喷雾分布的均匀性也会有所影响，最后导致了喷射模块的喷嘴堵塞，高温排气情况下，尿素结晶分解还会产生氨气，污染了环境。

因此，该方案会使尿素溶液在排气筒内结晶，影响发动机尾气排出甚至影响发动机性能。

技术实现要素：

本发明针对现有尿素喷射装置存在的不足，提供一种可排空的气辅式尿素喷射装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种可排空的气辅式尿素喷射装置，包括尿素溶液管路和空气管路，所述尿素溶液管路包括依次连接的尿素箱、进液管路、尿素泵和出液管路，尿素箱内装有尿素溶液，所述空气管路包括依次连接的压缩空气源、进气管路、空气调压阀和出气管路，其特征在于，还包括多通换向装置、尿素喷嘴以及回液支路，所述出液管路和出气管路的另一端与多通换向装置的一端相连通，所述多通换向装置的另一端与尿素喷嘴相连通，所述回液支路上设有回液电磁阀，所述回液支路的一端与出液管路相连通，所述回液支路的另一端与尿素箱相连接，所述多通换向装置为包含至少四个通路的多通阀。

本发明的有益效果是：

本发明的尿素喷射装置通过设置多通换向装置，在尿素喷射状态时能够分别控制出液管路、出气管路与尿素喷嘴的正常连通，实现尿素喷射装置的正常功能，在尿素喷射装置使用完毕后，多通换向装置可进行通路的转换，保证出气管路与出液管路相连通，在空气的推动作用下，将出液管路中残存的尿素溶液通过回液支路返回到尿素箱中，使得尿素溶液回收利用，避免了尿素溶液排到排气管中的问题。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述进液管路上设有尿素过滤装置，所述进气管路上设有空气过滤装置。

采用上述进一步技术方案的有益效果是，对空气和尿素溶液进行过滤除杂，优化了发动机的工作环境，绿色环保。

进一步，所述出液管路和出气管路上设有压力传感器。

采用上述进一步技术方案的有益效果是，能够更加明了和准确的获知管路的压力情况，方便进行压力和流量的控制。

进一步，所述多通换向装置为六通阀或八通阀中的一种。

附图说明

图1为现有尿素喷射装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1尿素喷射装置的结构示意图；

图3为本发明实施例2尿素喷射装置的结构示意图；

图4为本发明实施例3尿素喷射装置的结构示意图；

图5为本发明实施例4尿素喷射装置的结构示意图；

图1-5中，1、尿素溶液管路；2、空气管路；3、尿素箱；4、进液管路；5、尿素泵；6、出液管路；7、多通换向装置；8、尿素喷嘴；9、压缩空气源；10、进气管路；11、空气调压阀；12、出气管路；13、回液支路；14、回液电磁阀；15、尿素过滤装置；16、压力传感器；17、空气过滤装置；18、空气电磁阀

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：

如图2所示，一种可排空的气辅式尿素喷射装置，包括尿素溶液管路1和空气管路2，尿素溶液管路包括依次连接的尿素箱3、进液管路4、尿素泵5和出液管路6，尿素箱内装有尿素溶液，空气管路包括依次连接的压缩空气源9、进气管路10、空气调压阀11和出气管路12，还包括多通换向装置7、尿素喷嘴8以及回液支路13，出液管路和出气管路的另一端与多通换向装置的一端相连通，多通换向装置的另一端与尿素喷嘴相连通，回液支路上设有回液电磁阀14，回液支路的一端与出液管路相连通，回液支路的另一端与尿素箱相连接，所述多通换向装置为四通阀。

实施例2：

如图3所示，一种可排空的气辅式尿素喷射装置，包括尿素溶液管路1和空气管路2，尿素溶液管路包括依次连接的尿素箱3、进液管路4、尿素泵5和出液管路6，进液管路上设有尿素过滤装置15，尿素箱内装有尿素溶液，空气管路包括依次连接的压缩空气源9、进气管路10、空气调压阀11和出气管路12，进气管路上设有空气过滤装置17，还包括多通换向装置7、尿素喷嘴8以及回液支路13，出液管路和出气管路的另一端与多通换向装置的一端相连通，多通换向装置的另一端与尿素喷嘴相连通，回液支路上设有回液电磁阀14，回液支路的一端与出液管路相连通，回液支路的另一端与尿素箱相连接，所述多通换向装置为六通阀。

实施例3：

如图4所示，一种可排空的气辅式尿素喷射装置，包括尿素溶液管路1和空气管路2，尿素溶液管路包括依次连接的尿素箱3、进液管路4、尿素泵5和出液管路6，尿素箱内装有尿素溶液，空气管路包括依次连接的压缩空气源9、进气管路10、空气调压阀11和出气管路12，还包括多通换向装置7、尿素喷嘴8以及回液支路13，出液管路和出气管路的另一端与多通换向装置的一端相连通，多通换向装置的另一端与尿素喷嘴相连通，出液管路和出气管路上设有压力传感器16，回液支路上设有回液电磁阀14，回液支路的一端与出液管路相连通，回液支路的另一端与尿素箱相连接，所述多通换向装置为八通阀。

实施例4：

如图5所示，一种可排空的气辅式尿素喷射装置，包括尿素溶液管路1和空气管路2，尿素溶液管路包括依次连接的尿素箱3、进液管路4、尿素泵5和出液管路6，进液管路上设有尿素过滤装置15，尿素箱内装有尿素溶液，空气管路包括依次连接的压缩空气源9、进气管路10、空气调压阀11和出气管路12，进气管路上设有空气过滤装置17，还包括多通换向装置7、尿素喷嘴8以及回液支路13，出液管路和出气管路的另一端与多通换向装置的一端相连通，多通换向装置的另一端与尿素喷嘴相连通，出液管路和出气管路上设有压力传感器16，回液支路上设有回液电磁阀14，回液支路的一端与出液管路相连通，回液支路的另一端与尿素箱相连接，所述多通换向装置为四通阀。

本发明的尿素喷射装置的工作过程如下：

发动机工作状态下，回液电磁阀关闭，多通换向装置控制出液管路、出气管路分别与尿素喷嘴相连通，尿素泵经进液管路从尿素箱中吸取尿素溶液，尿素溶液经尿素过滤装置过滤后进入尿素泵，由出液管路经多通换向装置将尿素溶液输送至尿素喷嘴，压缩空气源中的空气经空气过滤装置过滤和空气调压阀调压后通过多通换向装置将空气输送至尿素喷嘴，气体和尿素溶液在尿素喷嘴的腔体内混合实现雾化，发动机停止工作后，回液电磁阀打开，多通换向装置转换方向，控制出气管路与出液管路相连通，在空气的推动作用下，将出液管路中残存的尿素溶液通过回液支路返回到尿素箱中，使得尿素溶液回收利用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。