一种防止结晶堵塞的尿素喷嘴系统

技术领域

本申请实施例涉及发动机领域，尤其涉及一种防止结晶堵塞的尿素喷嘴系统。

背景技术

现有技术中，车机国六和非道路T4都是降尿素喷射到催化器中，在催化剂催化作用下，尿素与氮氧化物发生反应生成无危害的氮气，实现降低氮氧化物污染气体的排放。尿素喷嘴安装在发动机排气流经的催化器上，如果车辆经常原地长时间怠速，或者高排温运行后就熄火，尿素喷嘴腔处残液在高温条件(温度大于150℃)下会产生不溶于水的硬质结晶物缩二脲。

结晶物缩二脲硬度较高、化学特性也较稳定不易分解，会堵塞尿素喷嘴的喷射孔。当车辆运行需要进行尿素喷射时，尿素喷嘴被堵塞无法进行喷射。目前处理尿素喷嘴结晶堵塞故障的常用做法：第一，用户拆下尿素喷嘴人工清理掉喷嘴孔的结晶物。此方案耽误正常的车辆运行，也不一定能清理干净微小喷嘴孔里面的结晶物，不能根除故障需经常停车清理。第二，直接更换新的尿素喷嘴。此方案耽误用户正常的车辆运行，产生零件费用增加用户使用成本，不能根除故障需经常更换尿素喷嘴。

发明内容

本申请实施例提供了一种防止结晶堵塞的尿素喷嘴系统，用于减少尿素喷嘴与催化器连接处产生结晶的情况。

本申请提供了一种防止结晶堵塞的尿素喷嘴系统，包括：

催化器、尿素喷嘴、隔热垫片、尿素喷射管、冷却液进液管、冷却液回液管；

所述尿素喷嘴通过所述隔热垫片与所述催化器连接；

所述尿素喷嘴设置三个开口，分别连接所述尿素喷射管、所述冷却液回液管和所述冷血液进液管；

所述尿素喷射管与所述尿素喷嘴的连接口设置于最高位，所述尿素喷射管与所述尿素喷嘴连接处设置第一直管段；

所述冷却液回液管的位置高于所述冷却液进液管的位置；

所述冷却液回液管与所述尿素喷嘴连接处设置第二直管段，所述冷却液进液管与所述尿素喷嘴连接处设置第三直管段。

可选的，所述第一直管段设置第一上倾斜角，所述第二直管段设置第二上倾斜角，所述第二上倾斜角的角度小于所述第一上倾斜角，所述第三直管段设置下倾斜角。

可选的，所述第一直管段长度大于150mm，所述第一直管段内部容纳10mL尿素溶液。

可选的，所述第二上倾斜角大于35°，所述第二直管段内部容纳至少20mL的冷却液。

可选的，所述下倾斜角大于0°，所述第三直管段内部容纳至少20mL的冷却液。

可选的，所述催化器设置喷嘴座，所述喷嘴座与所述尿素喷嘴之间设置所述隔热垫片，所述喷嘴座用于固定所述尿素喷嘴。

可选的，所述喷嘴座设置螺纹孔，所述喷嘴座通过螺栓固定在所述催化器上。

可选的，所述第一直管段、所述第二直管段和所述第三直管段分别于与所述尿素喷射管、所述冷却液回液管和所述冷却液进液管通过锁扣连接。

可选的，所述喷嘴座设置螺纹孔，所述尿素喷嘴与所述喷嘴座通过螺丝连接。

可选的，所述隔热垫片为云母垫片，所述隔热垫片的材料为硅酸盐树脂。

从以上技术方案可以看出，在尿素喷射管、冷却液回液管和冷却液进液管与尿素喷嘴连接处设置直管段，该直管段内可容纳一定量的液体，这些液体可以在发动机停止工作后仍对尿素喷嘴与催化器连接处进行冷却，且通过隔热垫片分隔尿素喷嘴与催化器，从而避免尿素喷嘴因为高温而形成不溶于水的尿素结晶的情况发生。

附图说明

图1为本申请实施例中防止结晶堵塞的尿素喷嘴系统的一个实施例结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种防止结晶堵塞的尿素喷嘴系统，用于减少尿素喷嘴与催化器连接处产生结晶的情况。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请实施例提供了防止结晶堵塞的尿素喷嘴系统的一种实施例，包括：

催化器1、尿素喷嘴2、隔热垫片3、尿素喷射管4、冷却液进液管5、冷却液回液管6；

所述尿素喷嘴2通过所述隔热垫片3与所述催化器1连接；

所述尿素喷嘴2设置三个开口，分别连接所述尿素喷射管4、所述冷却液回液管6和所述冷血液进液管5；

所述尿素喷射管4与所述尿素喷嘴2的连接口设置于最高位，所述尿素喷射管4与所述尿素喷嘴2连接处设置第一直管段41；

所述冷却液回液管6的位置高于所述冷却液进液管5的位置；

所述冷却液回液管6与所述尿素喷2嘴连接处设置第二直管段61，所述冷却液进液管5与所述尿素喷嘴2连接处设置第三直管段51。

具体的，尿素喷嘴2安装在发动机排气流经的催化器1上，在本申请实施例中，为避免尿素喷嘴2受到高温，导致产生结晶，因此在尿素喷嘴2与催化器1中设置隔热垫片3，以使得尿素喷嘴2在发动机熄火或因为其他非正常使用状态时，尿素喷嘴2中的尿素所处的环境温度降低，从而降低尿素生成缩二脲结晶的概率。

尿素喷嘴2总共设置三个接口，分别连接尿素喷射管4、冷却液进液管5和冷却液回液管6，其中，尿素喷射管4的接口设置在尿素喷嘴2的顶部，通过第一直管段31连接，第一直管段31连接尿素喷嘴端设置一个直口，直口垂直与尿素喷嘴2连接，从直口上倾斜向延伸出第一直管段41的尾段，与尿素喷射管4连接。

冷却液进液管5和冷却液回液管6的接口从尿素喷嘴2的侧面延伸，两个接口的高度平齐，分别与第二直管段61和第二直管段51通过螺母拧紧连接。

所述第一直管段41设置第一上倾斜角，所述第二直管段61设置第二上倾斜角，所述第二上倾斜角的角度小于所述第一上倾斜角，所述第三直管段51设置下倾斜角。

具体的，第一上倾斜角的角度大于第二上倾斜角，在实际情况中，第一直管段位41的位置比第二直管段61更高，第三直管段5的倾斜角为下倾斜角，位置最低，在本申请实施例中，直管段的主要作用为存液，直管段作为连接件将尿素喷射管4、冷却液进液管5、冷却液回液管6分别连接到尿素喷嘴2上。

所述第一直管段41长度大于150mm，所述第一直管段41内部容纳10mL尿素溶液。

具体的，第一直管段41内能储存至少10毫升的尿素溶液，其目的为通过增加尿素溶液的质量减缓尿素的升温效率，降低结晶的生成的可能。

所述第二上倾斜角大于35°，所述第二直管段61内部容纳至少20mL的冷却液。

在第二直管段61内部常态存留20毫升的冷却液，第二直管段61内的冷却液不会在发动机异常熄火时回到冷却液回液管6中，以使得在实际的使用过程中，发动机熄火后如果催化器尚未完成降温，也能由第二直管段61内部的冷却液进行降温，达到降低因催化器高温导致尿素结晶的概率。

第二直管段61的第二上倾斜角至少大于35°，以保证在发动机熄火时冷却液能够达到降温的目的。

所述下倾斜角大于0°，所述第三直管段51内部容纳至少20mL的冷却液。

具体的，第三直管段51内部容积至少等于第二直管段61，以留存从第二直管段61流下的冷却液，避免冷却液在高温区长时间静置导致升温。

在实际情况中，冷却液回液管6处于高位且第二上倾斜角大于35°，得以让冷却液回液管6和冷却液进液管5形成低进高出的冷却管路，冷却液逆向流动能够提高冷却效率，利于降低喷嘴温度。

所述催化器1设置喷嘴座21，所述喷嘴座21与所述尿素喷嘴2之间设置所述隔热垫片3，所述喷嘴座21用于固定所述尿素喷嘴2。

所述喷嘴座21设置螺纹孔，所述喷嘴座21通过螺栓固定在所述催化器上。

具体的，喷嘴座21用于固定尿素喷嘴2，喷嘴座21通过螺栓固定在催化器1上，隔热垫片3设置于喷嘴座21和尿素喷嘴2之间，以达到避免高温的金属喷嘴座21与尿素喷嘴2直接接触，达到降低尿素喷嘴温度上升的目的。

所述第一直管段41、所述第二直管段61和所述第三直管段51分别于与所述尿素喷射管4、所述冷却液回液管6和所述冷却液进液管5通过锁扣连接。

具体的，第一直管段41、第二直管段61和第三直管段51分别于与尿素喷射管4、冷却液回液管6和冷却液进液管5为分离的两个管段，在连接时需要通过其他方式进行嵌合或锁死，本申请实施例中第一直管段41、第二直管段61和第三直管段51分别于与尿素喷射管4、冷却液回液管6和冷却液进液管5通过锁扣对应连接。

所述喷嘴座21设置螺纹孔，所述尿素喷嘴2与所述喷嘴座21通过螺丝连接。

喷嘴座21两侧设置螺纹孔，螺纹孔的作用为适配螺丝，在装配过程中，尿素喷嘴2置入喷嘴座21中，通过螺丝拧紧固定。

所述隔热垫片3为云母垫片，所述隔热垫片的材料为硅酸盐树脂。

尿素喷嘴21上设置隔热垫片3，隔热垫片3设置于喷嘴座21和尿素喷嘴2之间，起作用为避免高温的金属喷嘴座21与尿素喷嘴2直接接触，达到降低喷嘴温度上升速度的目的，同时，该隔热垫片2为云母垫片，使用硅盐酸树脂材料，传热系数低于0.15W/(mK),提高尿素喷嘴2的隔热效果，具体的，隔热垫片2的作用温度区间小于800摄氏度，包含发动机运行状态下催化器的所有排温区间，不会因为高温受损。

从以上技术方案可以看出，在尿素喷射管、冷却液回液管和冷却液进液管与尿素喷嘴连接处设置直管段，该直管段内可容纳一定量的液体，这些液体可以在发动机停止工作后仍对尿素喷嘴与催化器连接处进行冷却，且通过隔热垫片分隔尿素喷嘴与催化器，从而避免尿素喷嘴因为高温而形成不溶于水的尿素结晶的情况发生。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。