[发明专利]车辆SCR系统及其还原剂供应装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆尤其是柴油机车辆的SCR系统及其还原剂供应装置，所述还原剂供应装置具有在工作后使还原剂回流的功能。

背景技术

车辆发动机排气中包含PM、NOx、HC、CO等有害成分。近年来，随着环保意识的增强，越来越严格的排放标准被执行。

为了降低排气中的有害成分，一方面可以对发动机进行不断的技术升级和改进，以降低发动机本身的有害气体排出。另一方面，也是更为高效的方面，是选择适当的后处理技术，以将发动机排出的有害气体量降低。

在一种现有的发动机排气后处理系统中，如图1所示，包括沿着发动机排气1的流动方向串联布置的OXI模块2、DPF模块3和SCR模块4，发动机排气1在依次通过这些部件后，以排气管排气5的形式排出。

OXI模块2可以有效地降低排气中的HC和CO。

DPF模块3可以有效地降低排气中的PM(颗粒)的含量。

SCR模块4利用选择性催化还原法将排气中的NOx减少50％以上。在一种常用的SCR模块4中，设有尿素(例如AdBlue)尿素供应模块，该尿素供应模块具有喷嘴装置6，由喷嘴装置6以精确量喷射的尿素溶液在高温下分解出作为还原剂的NH₃，NH₃与排气中的NOx发生下列反应：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

2NH₃+NO+NO₂→2N₂+3H₂O

8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O

这样，在发动机排气1流动经过发动机排气后处理系统后，最终排放的排气管排气5中包含无害的CO₂、N₂、H₂O。应当理解，尽管图1所示的排气管排气5中不含PM、NOx、HC、CO等有害成分，但这不意味着绝对不含这些有害成分，而是指这些有害成分已经降低到符合排放标准的程度。

由SCR模块和尿素供应模块构成的SCR系统有很多优点，例如，具有高NOx去除效率，可降低燃油消耗，延长机油更换周期，容易升级至符合更高排放标准。此外，由于SCR系统本身的结构中不需要使用贵金属，可以作为单独的部件添加到已有的车辆排气系统中，并且低成本的尿素被用来产生还原剂，因此SCR系统的制造、安装和运行成本都很低。

尿素供应模块从尿素罐中抽取尿素溶液(例如AdBlue)，在尿素溶液中产生预定的压力，将尿素溶液输送至喷嘴装置6，然后将尿素溶液喷射到将要进入SCR模块的排气流中。为了精确地实现NH₃与排气中的NOx的前述反应，要求尿素供应模块具有高精度的尿素排放量。因此，尿素供应模块成为SCR系统中的关键部件。

然而，由于在发动机运行结束后排气系统温度下降，而尿素在低温下会在尿素供应模块、尤其是其压力管线中结晶或霜冻，而这会导致系统失效。因此，必须采用专门的措施，例如在发动机运行结束后排空尿素供应模块，来解决上述问题。

目前采用的在发动机运行结束后排空尿素供应模块的方法主要有：1.利用电控的回流阀或双向泵来实现排空；2.利用辅助压缩空气来实现排空。

然而，对于上述方案1，需要采用许多控制元件；对于上述方案2，需要使用来自车辆的辅助压缩空气及相应的供应源。因此，上述两种方案都是较为昂贵的。

发明内容

出于上面描述的原因，本发明的目的是提供一种低成本的在发动机运行结束后排空尿素供应模块的方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆SCR系统的还原剂供应装置，其包括：

存储着还原剂的罐；

通过抽吸管线与罐连接的泵；

通过压力管线与泵连接的带有计量阀的喷嘴装置；以及

在所述压力管线中连接在泵与喷嘴装置之间的储能器，其中，所述储能器包括壳体、将壳体的内部容腔隔离为上游侧容腔和下游侧容腔的可整体或局部地移动的隔板、将隔板向着上游侧容腔推压的弹性件、设在所述隔板中的阀装置，所述阀装置在其特定位置允许上游侧容腔中的还原剂向下游侧容腔中流动；