CN220185844U - 一种防止吸入杂质的尿素喷射阀、尿素喷射***及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种防止吸入杂质的尿素喷射阀、尿素喷射***及车辆。尿素喷射阀，包括：阀套、阀座和阀杆；所述阀套设置有空腔，所述阀座密封安装在所述空腔底部，所述阀座设置有喷嘴，所述阀杆安装在所述阀套的空腔内并能封堵所述喷嘴；所述阀套壳壁内设置有与外界连通的气路，所述阀座侧壁设置有与所述气路连通的通气孔，所述通气孔另一端与所述阀套空腔连通。通过本实用新型解决了喷嘴喷孔变小或堵塞，以及污染尿素泵及尿素箱的问题。

Description

一种防止吸入杂质的尿素喷射阀、尿素喷射***及车辆

技术领域

本实用新型涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种防止吸入杂质的尿素喷射阀、尿素喷射***及车辆。

背景技术

针对内燃机尾气排放中的NOx问题，行业内普遍利用SCR对NOx进行消除。选择的还原剂为32.5％的尿素水溶液、利用喷射***(尿素箱+尿素泵+尿素喷嘴组合)结合控制策略，将尿素泵压力稳定在9bar，通过改变喷嘴的占空比实现尿素水溶液定量供给。

为避免停车下电后喷射***中残留的尿素水溶液，在温度较低时结冰，致使泵或管路遭到破坏，通常会选择在下电后进行尿素泵倒抽，以清空喷射***中的尿素。但由于倒抽时喷嘴需要打开，致使碳及其他杂质经由喷嘴进入到喷射***中，不仅会导致喷嘴喷孔变小或堵塞，还会污染尿素泵及尿素箱，致使排放劣化，市场问题频发。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型实施例的目的是提供一种防止吸入杂质的尿素喷射阀，以解决喷嘴喷孔变小或堵塞，以及污染尿素泵及尿素箱的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案：

一种防止吸入杂质的尿素喷射阀，包括：阀套、阀座和阀杆；所述阀套设置有空腔，所述阀座密封安装在所述空腔底部，所述阀座设置有喷嘴，所述阀杆安装在所述阀套的空腔内并能封堵所述喷嘴；所述阀套壳壁内设置有与外界连通的气路，所述阀座侧壁设置有与所述气路连通的通气孔，所述通气孔另一端与所述阀套空腔连通。

优选地，所述气路包括通道和气腔，所述通道为圆孔形，所述气腔为环形腔室，所述通道一端与外界空气连通，另一端与气腔连通，所述阀座沿轴线均布设置多个通气孔，多个所述通气孔均与所述气腔连通。

优选地，所述圆孔形通道内设置有单向阀，所述单向阀能够使通道到气腔方向导通，气腔到通道方向截止。

优选地，所述通道与所述阀套外壁形成一进气口，所述进气口处设置有空气过滤器。

优选地，所述阀套上侧设置有尿素入口，所述阀杆上端为空心管，所述尿素入口与所述空心管管内连通，所述空心管管壁上设置有透孔，所述透孔将空心管管内与阀套空腔连通。

优选地，所述阀杆下端具有第一密封面，所述阀座上具有第二密封面，所述第一密封面和第二密封面均为球面，所述喷嘴设置在所述第二密封面中心。

优选地，所述阀套内设置有弹簧，所述弹簧一端抵在阀套的凸环上，一端抵在所述阀杆上，所述阀套内还设置有电磁线圈。

本实用新型实施例还提供了一种尿素喷射***，包括尿素泵、尿素箱以及如上所述的防止吸入杂质的尿素喷射阀。

优选地，所述尿素泵通过第一管路与所述尿素喷射阀的尿素入口连通，所述尿素泵通过第二管路和第三管路与所述尿素泵连通，其中，所述第二管路内尿素流动方向为从所述尿素泵到尿素箱，所述第三管路内尿素的流动方向为从所述尿素箱到所述尿素泵。

本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括如上所述的尿素喷射***。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在停车下电后，尿素泵倒抽，通过阀套内气路与外界空气连通，进而将尿素重新抽回尿素箱中，避免残留尿素结冰。因此，本实用新型的尿素喷射阀在尿素泵倒抽时，无需抬起阀杆打开喷嘴，进而避免杂质吸入喷嘴，解决喷嘴喷孔变小或堵塞以及污染尿素泵及尿素箱的问题。即无需喷嘴进行动作，就能实现倒抽阶段尿素的顺利、彻底排空，而且可避免倒抽导致的喷射***污染或堵塞等问题。

本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型实施例提供的尿素喷射阀剖视图；

图2是本实用新型实施例提供的阀座示意图；

图3是本实用新型实施例提供的阀座立体剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的阀杆示意图；

图5是本实用新型实施例提供的尿素喷射***示意图；

图6是本实用新型实施例提供的尿素喷射***倒抽流程图；

图中：1、阀套；11、电磁线圈；12、气腔；13、通道；14、尿素入口；2、阀杆；21、透孔；22、第一密封面；3、阀座；31、喷嘴；32、通气孔；33、第二密封面；4、弹簧；5、单向阀；6、空气过滤器；01、尿素喷射阀；02、尿素泵；03、尿素箱；04、第一管路；05、第二管路；06、第三管路；

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

SCR***基本工作原理：排气从增压器涡轮流出后进入排气管中，同时由安装在排气管上的尿素喷射阀将定量的尿素水溶液以雾状形态喷入排气管中，尿素液滴在高温废气作用下发生水解和热解反应，生成所需要的还原剂氨气(NH₃)，氨气(NH₃)在催化剂的作用下将氮氧化物(NOx)有选择性地还原为氮气(N₂)。

为避免停车下电后，喷射***中残留的尿素水溶液在温度较低时结冰，通常会在下电后进行尿素泵倒抽，在进行倒抽时将喷嘴打开，待倒抽完成后再关闭喷嘴。喷射***倒抽时会形成负压，此时喷嘴打开，排气管中的杂质会堵塞喷孔或使喷孔变小，甚至污染整个喷射***。为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种防止吸入杂质的尿素喷射阀。

如图1-图4所示，本实用新型一实施例中提出了一种防止吸入杂质的尿素喷射阀01，包括：阀套1、阀座3和阀杆2；所述阀套1设置有空腔，所述阀座3密封安装在所述空腔底部，所述阀座3设置有喷嘴31，所述阀杆2安装在所述阀套1的空腔内并能封堵所述喷嘴31；所述阀套1壳壁内设置有与外界连通的气路，所述阀座3侧壁设置有与所述气路连通的通气孔32，所述通气孔32另一端与所述阀套1空腔连通。

在停车下电后，尿素泵02倒抽，通过阀套1内气路与外界空气连通，进而将尿素重新抽回尿素箱03中，避免残留尿素结冰。因此，本实用新型的尿素喷射阀01在尿素泵02倒抽时，无需抬起阀杆2打开喷嘴31，进而避免杂质吸入喷嘴31，解决喷嘴31喷孔变小或堵塞以及污染尿素泵02及尿素箱03的问题。即无需喷嘴31进行动作，就能实现倒抽阶段尿素的顺利、彻底排空，而且可避免倒抽导致的喷射***污染或堵塞等问题。

如图1所示，所述气路包括通道13和气腔12，所述通道13在阀套1上端，纵截面为Z形横截面为圆孔形，所述气腔12在下端为环形腔室，所述通道13上端与外界空气连通，下端与气腔12连通，所述阀座3沿轴线均布设置多个通气孔32，如图2、图3所示，本实施例中所述通气孔32设置4个，4个所述通气孔32均与所述气腔12连通。尿素泵02倒抽时，阀杆2抵在阀座3的喷嘴31上，外界空气通过通道13、气腔12、通气孔32进入阀套1的空腔，实现尿素的彻底排空。

如图1所示，所述圆孔形通道13内设置有单向阀5，所述单向阀5能够使通道13到气腔12方向导通，而使气腔12到通道13方向截止。当尿素喷射阀01正常工作时，单向阀5截止，避免尿素从通道13喷出；当停车下电尿素泵02倒抽时，单向阀5导通，使外界空气进入阀套1的空腔，进而无需打开喷嘴31即可实现尿素排空。通过单向阀5的设置既避免了喷嘴31堵塞等问题，又避免了尿素喷射阀01正常工作时尿素喷出的问题。

所述通道13与所述阀套1外壁形成一进气口，所述进气口处设置有空气过滤器6，通过空气过滤器6将空气中的灰尘等杂质进行过滤，避免外界空气中的杂质进入喷射***，造成尿素污染。

所述阀套1与阀杆2、阀座3的其他位置的配合及动作关系采用现有技术即可，本实用新型不作具体限定。在其中一种实施方式中，所述阀套1上侧设置有尿素入口14，所述阀杆2上端为空心管，如图4所示，所述尿素入口14与所述空心管管内连通，所述空心管管壁上设置有透孔21，所述透孔21将空心管管内与阀套1空腔连通。所述阀杆2下端具有第一密封面22，所述阀座3上具有第二密封面33，所述第一密封面22和第二密封面33均为球面，所述喷嘴31设置在所述第二密封面33中心。所述阀套1内设置有弹簧4，所述弹簧4一端抵在阀套1的凸环上，一端抵在所述阀杆2上，所述阀套1内还设置有电磁线圈11。当线圈上电后对阀杆2产生向上的吸力，阀杆2克服弹簧4弹力向上移动，使阀杆2的第一密封面22脱离阀座3的第二密封面33，尿素从尿素入口14经阀杆2空心管、透孔21、空腔后从喷嘴31喷出；当线圈断电后，阀杆2在弹簧4的作用下复位，使阀杆2向下移动堵住喷嘴31。

基于上述尿素喷射阀01，本实用新型实施例还提供了一种尿素喷射***，如图5所示，包括尿素泵02、尿素箱03以及尿素喷射阀01。尿素箱03用于储存尿素，连接尿素泵02。尿素泵02用于抽取尿素箱03内的尿素溶液，并保持一定的压力，然后输送到尿素喷射阀01，满足喷射计量***对流量和压力的要求。尿素喷射阀01实现尿素的定量喷射。

所述尿素泵02通过第一管路04与所述尿素喷射阀01的尿素入口14连通，所述尿素泵02通过第二管路05和第三管路06与所述尿素泵02连通，其中，所述第二管路05内尿素流动方向为从所述尿素泵02到尿素箱03，所述第三管路06内尿素的流动方向为从所述尿素箱03到所述尿素泵02。

如图6所示，当车辆T15下电后进入本程序。需标定尿素排空时间t1。当检测到车辆T15下电后，尿素泵02泄压，进入排空阶段，开始倒抽，此时与大气相通，经过时间t1的倒抽后，已无尿素残留，倒抽结束。

基于上述尿素喷射***，本实用新型实施例还提供了一种车辆，该车辆中设置有上述实施例所述的尿素喷射***，由于上述尿素喷射***(尿素喷射阀01)具有上述技术效果，则采用该尿素喷射***的车辆的技术效果请参考上述实施例。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种防止吸入杂质的尿素喷射阀，其特征在于，包括：阀套、阀座和阀杆；

所述阀套设置有空腔，所述阀座密封安装在所述空腔底部，所述阀座设置有喷嘴，所述阀杆安装在所述阀套的空腔内并能封堵所述喷嘴；

所述阀套壳壁内设置有与外界连通的气路，所述阀座侧壁设置有与所述气路连通的通气孔，所述通气孔另一端与所述阀套空腔连通。

2.如权利要求1所述的防止吸入杂质的尿素喷射阀，其特征在于，所述气路包括通道和气腔，所述通道为圆孔形，所述气腔为环形腔室，所述通道一端与外界空气连通，另一端与气腔连通，所述阀座沿轴线均布设置多个通气孔，多个所述通气孔均与所述气腔连通。

3.如权利要求2所述的防止吸入杂质的尿素喷射阀，其特征在于，所述圆孔形通道内设置有单向阀，所述单向阀能够使通道到气腔方向导通，气腔到通道方向截止。

4.如权利要求2所述的防止吸入杂质的尿素喷射阀，其特征在于，所述通道与所述阀套外壁形成一进气口，所述进气口处设置有空气过滤器。

5.如权利要求1所述的防止吸入杂质的尿素喷射阀，其特征在于，所述阀套上侧设置有尿素入口，所述阀杆上端为空心管，所述尿素入口与所述空心管管内连通，所述空心管管壁上设置有透孔，所述透孔将空心管管内与阀套空腔连通。

6.如权利要求5所述的防止吸入杂质的尿素喷射阀，其特征在于，所述阀杆下端具有第一密封面，所述阀座上具有第二密封面，所述第一密封面和第二密封面均为球面，所述喷嘴设置在所述第二密封面中心。

7.如权利要求6所述的防止吸入杂质的尿素喷射阀，其特征在于，所述阀套内设置有弹簧，所述弹簧一端抵在阀套的凸环上，一端抵在所述阀杆上，所述阀套内还设置有电磁线圈。

8.一种尿素喷射***，其特征在于，包括尿素泵、尿素箱以及如权利要求1-7任一项所述的防止吸入杂质的尿素喷射阀。

9.如权利要求8所述的尿素喷射***，其特征在于，所述尿素泵通过第一管路与所述尿素喷射阀的尿素入口连通，所述尿素泵通过第二管路和第三管路与所述尿素泵连通，其中，所述第二管路内尿素流动方向为从所述尿素泵到尿素箱，所述第三管路内尿素的流动方向为从所述尿素箱到所述尿素泵。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的尿素喷射***。