專利名稱：內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化后處理系統(tǒng)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)量泵，尤其是涉及一種內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化后處理系統(tǒng)的壓縮空氣 驅(qū)動(dòng)的計(jì)量裝置。
背景技術(shù)：
目前用于柴油機(jī)后處理的尿素噴射系統(tǒng)以氣助系統(tǒng)為主流，尤其應(yīng)用在中重型車 輛上。氣助尿素噴射系統(tǒng)采用車輛上制動(dòng)壓縮空氣為氣源。通常的做法是將壓縮空氣(助 噴空氣)引至尿素計(jì)量泵，將計(jì)量泵釋放出來的尿素液體攜帶至噴嘴，最后噴入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管。
目前投入使用的主要有三種計(jì)量泵柱塞泵、隔膜泵和齒輪泵。所有以上的計(jì)量泵 都存在如下缺陷1)機(jī)械結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)的復(fù)雜很自然導(dǎo)致可靠性較差，容易出毛病； 2)有些部件之間有相對(duì)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng))需要電磁驅(qū)動(dòng)或者電磁與彈簧聯(lián)合 驅(qū)動(dòng)，這些因素導(dǎo)致較高的制造成本和較短的使用壽命；3)而且有些泵對(duì)于工作介質(zhì)純潔 度要求較高；4)另外這些泵不同程度上在車載的惡劣環(huán)境下使用，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的 毛病，比如在防凍、防結(jié)晶堵塞、密封、抗助噴空氣壓力影響等方面。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化后處理系統(tǒng)的壓縮 空氣驅(qū)動(dòng)的計(jì)量裝置；該計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、耐久、對(duì)工作介質(zhì)不敏感、成本低廉；由 于助噴壓力隨驅(qū)動(dòng)液體的氣源壓力波動(dòng)，比所有其他的計(jì)量裝置更容易抵抗氣源壓力的波 動(dòng)對(duì)計(jì)量精度的影響；該計(jì)量裝置可集成在反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱里，這樣也節(jié)省了安裝空間，避免 了防水、防塵、密封、防凍、防結(jié)晶等一些列問題。
為解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
一種內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化后處理系統(tǒng)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的計(jì)量裝置，該裝置采用壓縮空 氣直接驅(qū)動(dòng)液體；該裝置采用兩個(gè)液腔，通過一個(gè)空氣控制閥，交替地向這兩個(gè)液腔供應(yīng)壓 縮空氣，將液腔內(nèi)的液體排擠至一個(gè)計(jì)量閥，由計(jì)量閥來釋放液體；當(dāng)一個(gè)液腔向計(jì)量閥供 應(yīng)液體，另一個(gè)液腔則補(bǔ)充液體，這樣兩個(gè)液腔輪換著向計(jì)量閥不間斷地供給液體，驅(qū)動(dòng)液 腔內(nèi)液體的同一氣源經(jīng)過進(jìn)一步減壓(即助噴壓力)，用于將計(jì)量閥釋放的液體帶至噴嘴噴 射入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)。具體方案如下
—種內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化后處理系統(tǒng)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的計(jì)量裝置，包括空氣控制閥、 第一液腔、第二液腔、第一減壓裝置、計(jì)量閥和控制器；
所述空氣控制閥通過第一管道外接壓縮空氣，通過第二管道連通大氣，通過第三 管道與第一液腔連接相通，通過第四管道與第二液腔連接相通，通過第五管道與第一減壓 裝置連接相通；
所述第一液腔上設(shè)有第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y和第一出液?jiǎn)蜗蜷y，所述第二液腔上設(shè)有第 二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y和第二出液?jiǎn)蜗蜷y；液腔通過進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y與反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱連通，當(dāng)反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱內(nèi)儲(chǔ)有反應(yīng)劑時(shí)，反應(yīng)劑可以通過進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y進(jìn)入液腔；所述第一出液?jiǎn)蜗蜷y和第二 出液?jiǎn)蜗蜷y的出口通過反應(yīng)劑輸送管與計(jì)量閥的進(jìn)口連接相通；
所述計(jì)量閥的出口管道和第一減壓裝置的出口管道匯聚后進(jìn)入噴射管道；噴射管 道通過噴嘴噴出反應(yīng)劑到發(fā)動(dòng)的排氣管道；
所述控制器分別通過控制線與空氣控制閥和計(jì)量閥連接。
優(yōu)選地，所述第一管道上設(shè)有第二減壓裝置；由于目前車載空氣制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的 壓力大多在8 12bar之間，不便直接采用，為了方便使用車載空氣制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的壓縮空 氣，需要增設(shè)第二減壓裝置。
優(yōu)選地，所述空氣控制閥還通過第二管道(102)連通大氣。
優(yōu)選地，所述的第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y的進(jìn)口處和第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y的進(jìn)口處設(shè)有共用的 過濾器；使得進(jìn)入單向閥的反應(yīng)劑不因含有顆粒雜質(zhì)而堵塞管道。
優(yōu)選地，液腔的進(jìn)液閥和出液閥的安裝位置只要在靠近液腔底部就行；比如，出液 閥也可以安裝在底部，進(jìn)液閥也可以安裝在側(cè)面，也可以兩者都安裝在底部或側(cè)面。最優(yōu)選 地，所述第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y設(shè)置在第一液腔的底部，第一出液?jiǎn)蜗蜷y設(shè)置在靠近第一液腔底 部的側(cè)壁上；所述第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y設(shè)置在第二液腔的底部，第二出液?jiǎn)蜗蜷y設(shè)置在靠近第 二液腔底部的側(cè)壁上。
優(yōu)選地，所述第一液腔和第二液腔內(nèi)壁上均固設(shè)有液體傳感器，該液體傳感器通 過數(shù)據(jù)線與控制器連接；液體傳感器用于測(cè)定反應(yīng)劑的液位。所述液體傳感器，可以有兩 種，都可以達(dá)到同樣功效1)液位傳感器，直接測(cè)量液腔內(nèi)的液位；2)液體存在傳感器，探 測(cè)在下止點(diǎn)的地方液體是否存在。如果沒有液體，那就是液腔液位達(dá)到了下止點(diǎn)位置。
優(yōu)選地，所述第一減壓裝置和第二減壓裝置均為減壓閥。
優(yōu)選地，所述控制器通過數(shù)據(jù)線連接反應(yīng)劑溫度傳感器和反應(yīng)劑液位傳感器；用 于測(cè)定反應(yīng)劑液罐內(nèi)的反應(yīng)劑溫度和液位。
優(yōu)選地，所述空氣控制閥是電磁驅(qū)動(dòng)閥，設(shè)有三個(gè)控制位置在第一個(gè)位置時(shí)，空 氣控制整體關(guān)閉狀態(tài)，第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道之間互不相通； 在第二個(gè)位置時(shí)，第一管道分別與第三管道和第五管道相通，第二管道與第四管道相通；在 第三個(gè)位置時(shí)，第一管道分別與第四管道和第五管道相通，第二管道與第三管道相通。
優(yōu)選地，所述空氣控制閥、減壓裝置和計(jì)量閥集成為一閥島。
本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、耐久、對(duì)工作介質(zhì)不敏感、成本低廉；由于助噴壓 力隨驅(qū)動(dòng)液體的氣源壓力波動(dòng)，比所有其他的計(jì)量裝置更容易抵抗氣源壓力的波動(dòng)對(duì)計(jì)量 精度的影響；該計(jì)量裝置可集成在反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱里，這樣也節(jié)省了安裝空間，避免了防水、 防塵、密封、防凍、防結(jié)晶等一些列問題。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
圖1為本發(fā)明計(jì)量裝置的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明計(jì)量裝置的另一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明計(jì)量裝置的又一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖4為液腔結(jié)構(gòu)的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖5為液腔結(jié)構(gòu)的另一種具體結(jié)構(gòu)示意圖6為液腔結(jié)構(gòu)的又一種具體結(jié)構(gòu)示意圖7為包含計(jì)量裝置的汽車后處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
參見圖1所示，一種內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化后處理系統(tǒng)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的計(jì)量裝置，包 括空氣控制閥100、第一液腔200、第二液腔300、第一減壓裝置400、計(jì)量閥500和控制器 600 ；
所述空氣控制閥100通過第一管道101外接壓縮空氣，通過第二管道102連通大 氣(或者通過其他裝置，比如反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱，間接連通大氣)，通過第三管道103與第一液 腔200連接相通，通過第四管道104與第二液腔300連接相通，通過第五管道105與第一減 壓裝置400連接相通；
所述第一液腔200上設(shè)有第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y201和第一出液?jiǎn)蜗蜷y202，所述第二液 腔300上設(shè)有第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y301和第二出液?jiǎn)蜗蜷y302 ;液腔200、300通過進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y 201,301與反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700連通，當(dāng)反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700內(nèi)儲(chǔ)有反應(yīng)劑701時(shí)，反應(yīng)劑701 可以通過進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y201，進(jìn)入液腔200，可以通過進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y301進(jìn)入液腔300 ;所述第一 出液?jiǎn)蜗蜷y202和第二出液?jiǎn)蜗蜷y302的出口通過反應(yīng)劑輸送管203與計(jì)量閥500的進(jìn)口 連接相通；所有單向閥都由壓力驅(qū)動(dòng)自動(dòng)開啟與關(guān)閉，必要時(shí)采用彈簧協(xié)助開啟或關(guān)閉(圖 中未示出)；
所述計(jì)量閥500的出口管道501和第一減壓裝置400的出口管道401匯聚后進(jìn)入 噴射管道402 ;噴射管道402通過噴嘴607噴出反應(yīng)劑到發(fā)動(dòng)的排氣管道；
所述控制器600分別通過控制線與空氣控制閥100和計(jì)量閥500連接；
所述第一減壓裝置400和第二減壓裝置410均為減壓閥。
實(shí)施例2
參見圖3所示，重復(fù)實(shí)施例1，不同之處在于，所述計(jì)量裝置還包括如下技術(shù)特征
所述第一管道101上設(shè)有第二減壓裝置410 ;由于目前車載空氣制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的 壓力大多在8 12bar之間，不便直接采用，為了方便使用車載空氣制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的壓縮空 氣，增設(shè)第二減壓裝置410。
實(shí)施例3
參見圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示,重復(fù)實(shí)施例2,其不同之處在于所述計(jì)量裝 置還包括如下技術(shù)特征
所述的第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y201的進(jìn)口處和第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y301的進(jìn)口處設(shè)有共用的 過濾器204 ;使得進(jìn)入單向閥201、301的反應(yīng)劑不因含有顆粒雜質(zhì)而堵塞管道。
實(shí)施例4
參見圖4所示，重復(fù)實(shí)施例3，其不同之處在于，所述計(jì)量裝置還包括如下技術(shù)特 征
所述第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y201設(shè)置在第一液腔200的底部，第一出液?jiǎn)蜗蜷y202設(shè)置在第一液腔200在側(cè)壁上；所述第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y301設(shè)置在第二液腔300的底部，第二出液 單向閥302設(shè)置在第二液腔300在側(cè)壁上；
所述第一液腔200和第二液腔300內(nèi)壁上均固設(shè)有液體傳感器205，該液體傳感 器205通過數(shù)據(jù)線與控制器600連接；液體傳感器205用于測(cè)定液腔內(nèi)反應(yīng)劑的液位是否 達(dá)到下止點(diǎn)位置，即控制器600認(rèn)為液腔“空”了的位置；液體傳感器205可以是液位傳感 器，也可以是相對(duì)簡(jiǎn)單的探測(cè)是否存在(即有無)液體的傳感器；
參見圖3所示，所述控制器600通過數(shù)據(jù)線連接反應(yīng)劑溫度傳感器601和反應(yīng)劑 液位傳感器602 ;用于測(cè)定反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱內(nèi)的反應(yīng)劑溫度和液位。
實(shí)施例5
參見圖3、圖4所示，重復(fù)實(shí)施例1 4，其不同之處在于
所述空氣控制閥100是電磁驅(qū)動(dòng)閥，設(shè)有三個(gè)控制位置
在第一個(gè)位置時(shí)，空氣控制整體關(guān)閉狀態(tài)，第一管道101、第二管道102、第三管道 103、第四管道104和第五管道105之間互不相通；
在第二個(gè)位置時(shí)，第一管道101分別與第三管道103和第五管道105相通,第二管 道102與第四管道104相通；此時(shí)，壓縮空氣被同時(shí)引入第一減壓裝置400和第一液腔200， 該腔內(nèi)液體被加壓至與上述引入的壓縮空氣相同的壓力；與此同時(shí)，第二液腔300與外界 大氣環(huán)境相通，腔內(nèi)壓力得到釋放，與外界大氣壓力一致；在壓力驅(qū)動(dòng)下，第一液腔200的 第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y201與第二液腔300的第二出液?jiǎn)蜗蜷y302關(guān)閉，第一液腔200的第一出 液?jiǎn)蜗蜷y202與第二液腔300的第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y301打開，第一液腔200內(nèi)的液體通過反 應(yīng)劑輸送管203被驅(qū)向計(jì)量閥500 ;此時(shí)，由于第二液腔300與外界大氣環(huán)境壓力一樣,液 體在重力驅(qū)動(dòng)下通過第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y301進(jìn)入并充滿第二液腔300 ;這個(gè)過程持續(xù)到液體 傳感器205探測(cè)到第一液腔200內(nèi)的液位下降到下止點(diǎn)，即控制器600認(rèn)為液腔200 “空” 了的位置；這時(shí)，控制器600發(fā)出信號(hào)，將空氣控制閥100打向第三個(gè)位置；
在第二個(gè)位置時(shí)，第一管道101分別與第四管道104和第五管道105相通,第二管 道102與第三管道103相通；此時(shí)，壓縮空氣被同時(shí)引入第一減壓裝置400和第二液腔300， 該腔內(nèi)液體被加壓至與上述引入的壓縮空氣相同的壓力；與此同時(shí)，第一液腔200與外界 大氣環(huán)境相通，腔內(nèi)壓力得到釋放，與外界大氣壓力一致；在壓力驅(qū)動(dòng)下，第二液腔300的 第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y301與第一液腔200的第一出液?jiǎn)蜗蜷y202關(guān)閉，第二液腔300的第二出 液?jiǎn)蜗蜷y302與第一液腔200的第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y201打開，第二液腔300內(nèi)的液體通過反 應(yīng)劑輸送管203被驅(qū)向計(jì)量閥500 ;此時(shí)，由于第一液腔200與外界大氣環(huán)境壓力一樣,液 體在重力驅(qū)動(dòng)下通過第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y201進(jìn)入并充滿第一液腔200 ;這個(gè)過程持續(xù)到液體 傳感器205探測(cè)到第二液腔300內(nèi)的液位下降到下止點(diǎn)，即控制器600認(rèn)為液腔300 “空” 了的位置；這時(shí)，控制器600發(fā)出信號(hào)，將空氣控制閥100再打回第二個(gè)位置，一個(gè)新的循環(huán) 開始；這樣不斷的循環(huán)下去，第一液腔200和第二液腔300相互交替地輪流地向計(jì)量閥500 供給與引入液腔200、液腔300和第一減壓裝置400的壓縮空氣相同壓力的液體；
所述空氣控制閥100、第一減壓裝置400、第二減壓裝置410和計(jì)量閥500集成為 一閥島；
使用安裝時(shí)，所述控制器600、第一減壓裝置400、第二減壓裝置410、空氣控制閥 100與計(jì)量閥500組成第一部分(即上半部分)，安裝在反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700的上部；其余反應(yīng)劑溫度傳感器601、反應(yīng)劑液位傳感器602、反應(yīng)劑過濾器204、第一液腔200和第二液腔 300組成第二部分(即下半部分)，安裝在反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700的內(nèi)部，部分或全部浸泡在液體 中。
工作原理如下
參見圖1、圖2、圖3、圖7所示，本發(fā)明計(jì)量裝置通過第一管道101與壓縮空氣源 (比如車輛制動(dòng)系統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)存罐)相連，通過噴射管道402與反應(yīng)劑噴嘴607相連；控 制器600通過電線束與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU及整車電器系統(tǒng)相連，傳輸信號(hào)并獲得電源；另外，控制 器600還與DeNOx系統(tǒng)的其它子系統(tǒng)或零部件相連，比如SCR前溫度傳感器603與SCR后 溫度傳感器604、N0x傳感器605、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液循環(huán)控制閥606等相連，用于獲取信息和發(fā) 出控制信號(hào)；
所述空氣控制閥100通過第一管道101外接壓縮空氣，壓縮空氣先經(jīng)過第二減壓 裝置410減壓至驅(qū)動(dòng)反應(yīng)劑液體所需要的壓力(液壓)，即計(jì)量閥500入口液壓；然后空氣控 制閥100的壓縮空氣再輸送到第一減壓裝置400，第一減壓裝置400將壓縮空氣進(jìn)一步減 壓至助噴空氣壓力，即計(jì)量閥500出口以及進(jìn)入噴嘴607的壓力(助噴壓力)，與計(jì)量閥500 釋放出來的液體匯合，并將液體攜帶至噴嘴607，最后將液體噴入發(fā)動(dòng)機(jī)608排氣管609內(nèi)。 如果在某些應(yīng)用中，氣源壓力較低，就不用2級(jí)減壓了，可以直接采用，也就是說可以省去 第二減壓裝置410，正如實(shí)施例1所示。
參見圖4所示，本實(shí)施例中，控制器600是根據(jù)液體傳感器205來分別探測(cè)第一液 腔200和第二液腔300內(nèi)的液面是否下降到了下止點(diǎn)；這里液體傳感器205安裝的位置決 定了第一液腔200和第二液腔300內(nèi)液面最低允許位置(即下止點(diǎn))；當(dāng)某一液腔的液面到 達(dá)這一位置，控制器600認(rèn)為該液腔“空”了，不能再向計(jì)量閥500供給液體，指揮空氣控制 閥100變更位置，由另一液腔接替繼續(xù)向計(jì)量閥500供給液體，這個(gè)“空”了的液腔開始補(bǔ) 充液體。
除了采用液體傳感器205來判斷下止點(diǎn)外，另一種辦法就是通過計(jì)算每次液腔的 充滿量和排出量來確定。在某一循環(huán)，液腔的充滿量(即液腔補(bǔ)充液體完成后的液面位置) 是由當(dāng)時(shí)反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱液面的位置來確定的?？刂破?00通過讀取反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700內(nèi)的 液位傳感器602可以知道當(dāng)時(shí)的液面高度。知道了反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700內(nèi)液面的高度、液腔 幾何形狀、液腔截面積以及液腔下止點(diǎn)的位置，我們就能計(jì)算出液腔這次已儲(chǔ)存的可以供 給的反應(yīng)劑的量；在該液腔開始向計(jì)量閥500供給液體時(shí)便開始累計(jì)液體釋放量，當(dāng)計(jì)量 閥500累計(jì)釋放量達(dá)到該液腔可以供給的量時(shí)，控制器600即可做出判斷該液腔“空”了， 應(yīng)該讓空氣控制閥100更換位置；
比較理想的第一減壓裝置400能夠產(chǎn)生一個(gè)恒定的壓降，盡管通過第一減壓裝置 400降壓后的壓力(助噴壓力)會(huì)隨第一減壓裝置400的輸入氣壓變化而變化，但是由于該 輸入氣壓始終與輸入計(jì)量閥的液壓保持一致，所以計(jì)量閥入口與出口之間的液氣壓力差會(huì) 相對(duì)恒定，即液壓與助噴壓力始終保持一個(gè)恒定的壓差；這時(shí)，如果將計(jì)量閥500開啟的間 隙固定，就可以通過控制計(jì)量閥500開啟的時(shí)間來精確控制反應(yīng)劑釋放量。
實(shí)施6
重復(fù)實(shí)施例5,其不同之處僅在于
在某些應(yīng)用中，可以用管道來取代第一液腔200和第二液腔300,如圖5所示。在圖5所示的例子中，實(shí)際上第一液腔200和第二液腔300分別被兩個(gè)U形管來代替；在左側(cè) U形管的底部安裝有第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y201，在右側(cè)U形管的底部安裝有第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y301 ； 在左側(cè)U形管出口端頂部安裝有第一出液?jiǎn)蜗蜷y202，在右側(cè)U形管出口端頂部安裝有第二 出液?jiǎn)蜗蜷y302 ;液體離開出液?jiǎn)蜗蜷y202、302后通過一個(gè)共同的反應(yīng)劑輸送管203流向 計(jì)量閥500。
在上面的例子中，我們會(huì)注意到一個(gè)現(xiàn)象，如果這些液腔都立著放，液腔內(nèi)每次液 體充滿的程度會(huì)受到反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱(液罐)的液面(即液位)影響。也就是說，液罐滿的時(shí)候， 每次液腔就會(huì)充得滿些，液罐較空的時(shí)候，每次液腔內(nèi)補(bǔ)充的液體就會(huì)少一些。在通常情況 下，這不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作。在某些應(yīng)用中，如果這是個(gè)問題，可以將液腔設(shè)計(jì)成平躺 在液罐底部。這樣液腔即使在液罐液位較低時(shí)也能灌得比較滿(參見圖6所示)。
如果液腔截面積過大，比如平躺式的液腔，為了防止反應(yīng)劑在寒冷天氣結(jié)冰，由于 體積膨脹而損壞液腔，液腔的壁可以設(shè)計(jì)成波紋的或皺紋的(未顯示)，允許液腔在遠(yuǎn)遠(yuǎn)超 過正常工作壓力(要求壓力高點(diǎn))時(shí)有一定量的彈性變形。
液腔的形狀可以是任何形狀，根據(jù)使用要求和制造、安裝方便來確定，一般的情況 下以圓筒狀(管狀)、方筒狀或長(zhǎng)方筒狀比較好制造。
實(shí)施例7
參見圖7所不,一種利用實(shí)施例1 6的計(jì)量裝置在車輛尾氣后處理中的系統(tǒng)裝 置包括發(fā)動(dòng)機(jī)608、排氣管道609、噴嘴607、SCR消音器610、SCR催化劑611、SCR前溫度 傳感器603、SCR后溫度傳感器604、NOx傳感器605、冷卻液循環(huán)控制閥606、反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱 700、熱交換器612和實(shí)施例1 6中任一的計(jì)量裝置1000 ；
所述噴嘴607、SCR消音器610、SCR前溫度傳感器603、SCR催化劑611、SCR后溫 度傳感器604和NOx傳感器605依次設(shè)置在排氣管道609上；
所述計(jì)量裝置1000通過管道402連接噴嘴607 ；
所述發(fā)動(dòng)機(jī)608的冷卻液循環(huán)管道作為熱交換器612的加熱管；在寒冷天氣時(shí)，熱 交換器612用于加熱反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700內(nèi)的反應(yīng)劑701，通過冷卻液循環(huán)控制閥606來控制 熱交換；這個(gè)例子中，計(jì)量裝置1000與反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700集成在一起。
其中反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700頂部還安裝有反應(yīng)劑加注口(未顯示)及壓力調(diào)節(jié)閥613 ； 壓力調(diào)節(jié)閥613使反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700內(nèi)外保持相同的壓力。任何時(shí)候反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700 內(nèi)外有壓力差時(shí)，該閥門便打開；反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700內(nèi)置有熱交換器612，與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循 環(huán)液體相連，在寒冷的天氣需要加熱反應(yīng)劑時(shí)，控制器600打開發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液循環(huán)控制閥 606，使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液循環(huán)穿過熱交換器612，加熱反應(yīng)劑；
反應(yīng)劑計(jì)量裝置1000從反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱700抽取反應(yīng)劑，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)608運(yùn)行工況 計(jì)量和釋放適當(dāng)量的反應(yīng)劑；釋放出來的反應(yīng)劑由噴嘴607噴入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管609，與排氣 混合后在SCR催化劑611的幫助下與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的NOx產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到降低NOx排 放效果，目前通常使用的反應(yīng)劑為(尿素水溶液共晶點(diǎn))32. 5%濃度的尿素水溶液。
上文中所采用的描述方位的詞語“上”、“下”、“左”、“右”等均是為了說明的方便基 于附圖中圖面所示的方位而言的，在實(shí)際裝置中這些方位可能由于裝置的擺放方式而有所 不同。
顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可 以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā) 明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求
1.內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化后處理系統(tǒng)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的計(jì)量裝置，其特征在于該裝置采用壓縮空氣直接驅(qū)動(dòng)液體；該裝置采用兩個(gè)液腔，通過至少一個(gè)空氣控制閥，交替地向這兩個(gè)液腔供應(yīng)壓縮空氣，將液腔內(nèi)的液體排擠至計(jì)量閥，由計(jì)量閥來釋放液體；當(dāng)一個(gè)液腔向計(jì)量閥供應(yīng)液體，另一個(gè)液腔則補(bǔ)充液體，這樣兩個(gè)液腔輪換著向計(jì)量閥不間斷地供給液體， 驅(qū)動(dòng)液腔內(nèi)液體的同一氣源經(jīng)過進(jìn)一步減壓，用于將計(jì)量閥釋放的液體帶至噴嘴噴射入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)量裝置，其特征在于包括空氣控制閥(100)、第一液腔(200)、第二液腔(300)、第一減壓裝置(400)、計(jì)量閥(500)和控制器(600)；所述空氣控制閥(100)通過第一管道(101)外接壓縮空氣，通過第三管道(103)與第一液腔(200)連接相通，通過第四管道(104)與第二液腔(300)連接相通，通過第五管道(105) 與第一減壓裝置(400)連接相通；所述第一液腔(200 )上設(shè)有第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(201)和第一出液?jiǎn)蜗蜷y(202 )，所述第二液腔(300)上設(shè)有第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(301)和第二出液?jiǎn)蜗蜷y(302);所述第一出液?jiǎn)蜗蜷y (202)和第二出液?jiǎn)蜗蜷y(302)的出口通過反應(yīng)劑輸送管(203)與計(jì)量閥(500)的進(jìn)口連接相通；所述計(jì)量閥(500)的出口管道(501)和第一減壓裝置的出口管道(401)匯聚后進(jìn)入噴射管道(402);所述控制器(600)分別通過控制線與空氣控制閥(100)和計(jì)量閥(500)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)量裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述第一管道(101)上設(shè)有第二減壓裝置(410);所述空氣控制閥還通過第二管道(102)連通大氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的計(jì)量裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述的第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(201)的進(jìn)口處和第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(301)的進(jìn)口處設(shè)有共用的過濾器(204)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)量裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述第一進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(201) 設(shè)置在第一液腔(200)的底部，第一出液?jiǎn)蜗蜷y(202)設(shè)置在第一液腔(200)在側(cè)壁上；所述第二進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(301)設(shè)置在第二液腔(300 )的底部，第二出液?jiǎn)蜗蜷y(302 )設(shè)置在第二液腔(300)在側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)量裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述第一液腔(200)和第二液腔(300)內(nèi)壁上均固設(shè)有液體傳感器(205)，液體傳感器(205)通過數(shù)據(jù)線與控制器 (600)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)量裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述控制器(600)通過數(shù)據(jù)線連接反應(yīng)劑溫度傳感器(601)和反應(yīng)劑液位傳感器(602 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一所述的計(jì)量裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述空氣控制閥 (100)是電磁驅(qū)動(dòng)閥，設(shè)有三個(gè)控制位置在第一個(gè)位置時(shí)，空氣控制閥(100)整體關(guān)閉狀態(tài)，第一管道(101)、第二管道(102)、 第三管道(103)、第四管道(104)和第五管道(105)之間互不相通；在第二個(gè)位置時(shí)，第一管道(101)分別與第三管道(103)和第五管道(105)相通，第二管道(102)與第四管道(104)相通；在第三個(gè)位置時(shí)，第一管道(101)分別與第四管道(104)和第五管道(105)相通，第二管道(102)與第二管道(103)相通。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)量裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述第一減壓裝置(400)和第二減壓裝置(410)均為減壓閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一所述的計(jì)量裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述空氣控制閥(100)、減壓裝置和計(jì)量閥(500)集成為閥島。
全文摘要
內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化后處理系統(tǒng)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的計(jì)量裝置，該裝置采用壓縮空氣直接驅(qū)動(dòng)液體；該裝置采用兩個(gè)液腔，通過一個(gè)空氣控制閥，交替地向這兩個(gè)液腔供應(yīng)壓縮空氣，將液腔內(nèi)的液體排擠至一個(gè)計(jì)量閥，由計(jì)量閥來釋放液體；當(dāng)一個(gè)液腔向計(jì)量閥供應(yīng)液體，另一個(gè)液腔則補(bǔ)充液體，這樣兩個(gè)液腔輪換著向計(jì)量閥不間斷地供給液體，驅(qū)動(dòng)液腔內(nèi)液體的同一氣源經(jīng)過進(jìn)一步減壓，用于將計(jì)量閥釋放的液體帶至噴嘴噴射入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、耐久、對(duì)工作介質(zhì)不敏感、成本低廉；比所有其他的計(jì)量裝置更容易抵抗氣源壓力的波動(dòng)對(duì)計(jì)量精度的影響；可集成在反應(yīng)劑儲(chǔ)存箱里，節(jié)省了安裝空間，避免了防水、防塵、密封、防凍、防結(jié)晶等問題。
文檔編號(hào)F04F1/10GK102996529SQ20121047264
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者李平 申請(qǐng)人:劉薇