УЗЕЛ УСТАНОВКИ ФОРСУНКИ И СИСТЕМА ПОСЛЕОБРАБОТКИ
NOZZLE INSTALLATION ASSEMBLY AND POST-TREATMENT SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение касается области очистки выхлопного газа двигателя и, в частности, узла установки форсунки. Настоящее изобретение дополнительно касается системы послеобработки, включающей в себя данный узел установки форсунки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
х
2
2
2
[0002] При более строгих стандартах на загрязнение выхлопного газа дизельного автомобиля в стране, чтобы удовлетворить стандартам выбросов Евро VI и Государственный VI, необходимо регулировать содержание твердых частиц, NО (оксид азота) и СО (моноксид углерода) в выхлопном газе. Поэтому требуется ККО (конвертер каталитического окисления) в системе послеобработки, чтобы превращать СО (моноксид углерода) и НС (углеводород) в выхлопном газе двигателя в безвредную воду (НО) и диоксид углерода (СО). Твердые частицы в выхлопном газе захватываются ДСФ (сажевый фильтр) в системе послеобработки, что может эффективно снижать загрязнение, например до РМ2.5, в выхлопном газе. СКВ (конвертер селективного каталитического восстановления) в системе послеобработки использует NН3 (аммиак), получаемый путем гидролиза мочевины, для превращения NОх (оксид азота) в выхлопном газе в N (азот) под действием катализатора. Мочевина впрыскивается в СКВ посредством форсунки мочевины.
[0003] Структура установки форсунки мочевины в системе послеобработки в обычной технологии показана на фигуре 1. Форсунка мочевины крепится к седлу форсунки болтами. Седло форсунки сварено с ячейкой послеобработки в одно целое. Отверстие впрыскивания форсунки мочевины впрыскивает мочевину в ячейку послеобработки через отверстие, расположенное на седле форсунки. Из-за плохой теплоизоляции корпуса ячейки послеобработки вокруг седла форсунки много тепла потока выхлопного газа в ячейке послеобработки переносится в форсунку мочевины путем теплового излучения на корпусе, заставляя форсунку мочевины деформироваться и повреждаться из-за высокой температуры и не работать нормально.
[0004] В результате, специалисты в данной области техники имеют большое желание избежать деформации форсунки мочевины и ее повреждения из-за высокой температуры.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Ввиду этого, целью настоящего изобретения является обеспечить узел установки форсунки так, чтобы предохранить форсунку от деформации и повреждения из-за высокой температуры при применении.
[0006] Другой целью настоящего изобретения является обеспечить систему послеобработки, включающую в себя данный узел установки форсунки, чтобы предохранить форсунку от деформации и повреждения из-за высокой температуры при применении.
[0007] Чтобы достичь вышеуказанных целей, обеспечиваются следующие технические решения согласно настоящему изобретению.
[0008] Узел установки форсунки включает в себя седло форсунки, и данное седло форсунки взаимодействует с форсункой посредством отверстия, через которое герметично проходит впрыскивающий конец форсунки мочевины. Узел установки форсунки дополнительно включает в себя теплоизолирующую оболочку для вставки в корпус ячейки послеобработки. Данная теплоизолирующая оболочка образована по меньшей мере двумя слоями теплоизолирующей пластины, и теплоизолирующий зазор обеспечен между каждыми двумя смежными слоями теплоизолирующей пластины. Седло форсунки герметично устанавливается в теплоизолирующей оболочке, и сквозное отверстие для форсунки находится в сообщении с внутренним объемом ячейки послеобработки.
[0009] Предпочтительно, в данном узле установки форсунки седло форсунки расположено в теплоизолирующем зазоре, и седло форсунки прикреплено к теплоизолирующей пластине.
[0010] Предпочтительно, в данном узле установки форсунки седло форсунки имеет фиксирующее отверстие, и отверстие для установки форсунки мочевины жестко соединяется с данным фиксирующим отверстием посредством фиксирующего элемента.
[0011] Предпочтительно, в данном узле установки форсунки седло форсунки крепится к теплоизолирующей пластине близко к внутреннему объему ячейки послеобработки, и вогнутая выемка, углубленная внутрь ячейки послеобработки, обеспечена в месте теплоизолирующей пластины, соответствующем данному фиксирующему элементу. Между данной вогнутой выемкой и фиксирующим элементом обеспечен зазор.
[0012] Предпочтительно, в данном узле установки форсунки седло форсунки герметично вставляется и крепится к теплоизолирующей оболочке. Седло фиксирующего отверстия дополнительно расположено на теплоизолирующей пластине теплоизолирующей оболочки напротив ячейки послеобработки. Седло фиксирующего отверстия обеспечено фиксирующим отверстием, и отверстие для установки форсунки мочевины жестко соединяется с данным фиксирующим отверстием посредством фиксирующего элемента.
[0013] Предпочтительно, в данном узле установки форсунки фиксирующее отверстие представляет собой резьбовое отверстие, а фиксирующий элемент представляет собой резьбовой соединитель.
[0014] Предпочтительно, в данном узле установки форсунки число фиксирующих отверстий составляет от 1 до 6.
[0015] Предпочтительно, в данном узле установки форсунки обеспечены две теплоизолирующих пластины теплоизолирующей оболочки, которые представляют собой соответственно верхнюю теплоизолирующую пластину и нижнюю теплоизолирующую пластину.
[0016] Предпочтительно, в данном узле установки форсунки теплоизолирующий материал заполняют между каждыми двумя смежными слоями теплоизолирующей пластины.
[0017] Предпочтительно, в данном узле установки форсунки теплоизолирующий материал представляет собой теплоизолирующую вату, теплоизолирующую вакуумную пластину или теплоотражающий материал.
[0018] Предпочтительно, в данном узле установки форсунки теплоизолирующая вата выполнена из стекловолокна, асбеста, шлаковаты или силиката.
[0019] Предпочтительно, в данном узле установки форсунки поверхность фиксирующего элемента покрыта противоспекающим агентом.
[0020] Предпочтительно, в данном узле установки форсунки теплоизолирующая оболочка является углубленной теплоизолирующей оболочкой, которая углублена в корпусе ячейки послеобработки, а форсунка мочевины частично или полностью приспособлена к выемке углубленной теплоизолирующей оболочки.
[0021] Согласно настоящему изобретению дополнительно обеспечивается система послеобработки, которая включает в себя ячейку послеобработки и форсунку мочевины, и форсунка мочевины расположена на корпусе ячейки послеобработки посредством узла установки форсунки по любому из вышеописанных пунктов.
[0022] По сравнению с обычной технологией обеспечиваются следующие преимущественные эффекты настоящего изобретения.
[0023] Узел установки форсунки согласно настоящему изобретению включает в себя теплоизолирующую оболочку и седло форсунки. Теплоизолирующая оболочка образована по меньшей мере двумя слоями теплоизолирующей пластины, и теплоизолирующий зазор обеспечен между двумя смежными слоями теплоизолирующей пластины. Теплоизолирующая оболочка вделана в корпус ячейки послеобработки, седло форсунки герметично установлено на теплоизолирующей оболочке, и форсунка посредством седла форсунки находится в сообщении с внутренним объемом ячейки послеобработки. Впрыскивающий конец форсунки мочевины герметично проходит через форсунку через отверстие, которое используется, чтобы впрыскивать мочевину в ячейку послеобработки. Седло форсунки не фиксируется непосредственно к однослойному корпусу ячейки послеобработки путем сварки, а устанавливается на теплоизолирующей оболочке, причем теплоизолирующая оболочка имеет по меньшей мере два слоя теплоизолирующей пластины, и между теплоизолирующими пластинами обеспечивается зазор. Следовательно, тепло выхлопного потока в ячейке послеобработки блокируется теплоизолирующей оболочкой, снижая тепло, передаваемое к форсунке путем теплового излучения, таким образом, предохраняя форсунку мочевины от деформации и повреждения из-за высокой температуры во время использования.
[0024] Система послеобработки согласно настоящему изобретению применяет узел установки форсунки в настоящем изобретении, причем форсунка мочевины расположена на корпусе ячейки послеобработки посредством данного узла установки форсунки так, чтобы улучшать теплоизоляцию, таким образом, предохраняя форсунку мочевины от деформации и повреждения из-за высокой температуры во время использования.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0025] Для более ясной иллюстрации вариантов осуществления настоящего изобретения или технических решений в обычной технологии далее будут кратко описаны чертежи, относящиеся к описанию данных вариантов осуществления или обычной технологии. Очевидно, чертежи в последующем описании являются только вариантами осуществления настоящего изобретения, и специалистами в данной области техники могут быть получены другие чертежи на основании обеспеченных чертежей без каких-либо творческих усилий.
[0026] Фигура 1 представляет собой схематичное изображение, показывающее структуру установки форсунки мочевины в обычной технологии;
[0027] Фигура 2 представляет собой схематичное изображение, показывающее структуру узла установки форсунки мочевины согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
[0028] Фигура 3 представляет собой покомпонентное схематичное изображение, показывающее структуру узла установки форсунки мочевины с фигуры 2;
[0029] Фигура 4 представляет собой схематичное изображение, показывающее структуру другого узла установки форсунки мочевины согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; и
[0030] Фигура 5 представляет собой покомпонентное схематичное изображение, показывающее структуру узла установки форсунки мочевины с фигуры 4.
[0031] Ссылочные позиции на фигурах 1-5 приведены ниже:
01 ячейка послеобработки, 02 седло форсунки,
03 форсунка мочевины, 04 болт,
1 ячейка послеобработки 2 теплоизолирующая оболочка,
21 верхняя теплоизолирующая пластина, 22 теплоизолирующий материал,
23 нижняя теплоизолирующая пластина, 3 форсунка мочевины,
4 седло форсунки, 41 сквозное отверстие для форсунки,
42 фиксирующее отверстие, 5 фиксирующий элемент,
6 седло фиксирующего отверстия.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0032] Сутью настоящего изобретения является обеспечить такой узел установки форсунки, чтобы предохранять форсунку от деформации и повреждения из-за высокой температуры при применении.
[0033] Система послеобработки, включающая в себя данный узел установки форсунки, дополнительно обеспечивается согласно настоящему изобретению так, чтобы предохранять форсунку от деформации и повреждения из-за высокой температуры при применении.
[0034] Технические решения настоящего изобретения понятно и полностью описываются ниже совместно с чертежами вариантов осуществления настоящего изобретения. Очевидно, описанные далее варианты осуществления являются только некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, а не всеми вариантами осуществления. Любые другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники, основанные на данных вариантах осуществления настоящего изобретения без какой-либо творческой работы, попадают в объем защиты настоящего изобретения.
[0035] На фигурах 2-5 представлен узел установки форсунки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, который включает в себя седло 4 форсунки и теплоизолирующую оболочку 2. Седло 4 форсунки имеет сквозное отверстие 41 для форсунки для того, чтобы сквозь него герметично проходил впрыскивающий конец форсунки 3 мочевины, а теплоизолирующая оболочка 2 организована так, чтобы вставляться в корпус ячейки 1 послеобработки. Теплоизолирующая оболочка 2 образована по меньшей мере двумя слоями теплоизолирующей пластины, и теплоизолирующий зазор обеспечен между каждыми двумя смежными слоями теплоизолирующей пластины. Число теплоизолирующих пластин может быть двумя слоями, тремя слоями, четырьмя слоями или больше. В случае, когда число теплоизолирующих пластин равно двум слоям, данные теплоизолирующие пластины представляют собой верхнюю теплоизолирующую пластину 23 и нижнюю теплоизолирующую пластину 21 соответственно. Для удобства, два слоя теплоизолирующих пластин описаны ниже в виде примера. Другие количества теплоизолирующих пластин также применимы в случае, описанном в следующих вариантах осуществления. Седло 4 форсунки герметично установлено в теплоизолирующей оболочке 2, и теплоизолирующая оболочка 2 обеспечена отверстием для установки форсунки 3 мочевины и для сообщения с внутренним объемом корпуса ячейки 1 послеобработки, и сквозное отверстие 41 для форсунки в седле 4 форсунки находится в сообщении с внутренним объемом корпуса ячейки 1 послеобработки.
[0036] Седло 4 форсунки не крепится непосредственно к однослойному корпусу ячейки 1 послеобработки сваркой, а установлено на теплоизолирующей оболочке 2. Теплоизолирующая оболочка 2 крепится к корпусу ячейки 1 послеобработки, причем теплоизолирующая оболочка 2 обеспечена по меньшей мере двумя слоями теплоизолирующих пластин, и обеспечивается зазор между данными теплоизолирующими пластинами. Следовательно, тепло выхлопного потока в ячейке 1 послеобработки блокируется теплоизолирующей оболочкой 2 так, чтобы уменьшать перенос тепла к форсунке 3 мочевины путем теплового излучения, тем самым предохраняя форсунку 2 мочевины от деформации и повреждения из-за высокой температуры во время использования.
[0037] Как показано на фигурах 2 и 3, особая структура установки седла 4 форсунки обеспечивается согласно настоящему изобретению. Седло 4 форсунки расположено в теплоизолирующем зазоре, и седло 4 форсунки крепится к теплоизолирующей пластине. Седло 4 форсунки расположено в теплоизолирующем зазоре между двумя теплоизолирующими пластинами. Следовательно, отверстие в теплоизолирующей пластине, ближнее к внутреннему объему ячейки 1 послеобработки, может обнажать только сквозное отверстие 41 для форсунки седла 4 форсунки, таким образом, дополнительно уменьшая площадь седла 4 форсунки в непосредственном контакте с выхлопным потоком, таким образом, уменьшая тепло, прямо передаваемое к седлу 4 форсунки и дополнительно уменьшая тепло, передаваемое к форсунке 3 мочевины через седло 4 форсунки.
[0038] Как показано на фигурах 2 и 3, седло 4 форсунки обеспечено фиксирующим отверстием 42, и крепежное отверстие форсунки 3 мочевины жестко соединяется с фиксирующими отверстиями 42 фиксирующим элементом 5, таким образом, фиксируя форсунку 3 мочевины к седлу 4 форсунки, чтобы зафиксировать форсунку 3 мочевины. Предпочтительно, фиксирующее отверстие 42 представляет собой безрезьбовое или резьбовое отверстие, и фиксирующий элемент 5 представляет собой резьбовой соединитель, такой как болт, штифт, винт и подобное. В случае, когда фиксирующее отверстие 42 представляет собой резьбовое отверстие, фиксирующий элемент 5 представляет собой болт или винт. В случае, когда фиксирующее отверстие 42 представляет собой безрезьбовое отверстие, фиксирующий элемент 5 представляет собой штифт, который крепится к гайке резьбой на конце штифта. Конечно, фиксирующее отверстие 42 и фиксирующий элемент 5 также могут быть запрессованной сцепляющей структурой. Число фиксирующих элементов 5 равно числу фиксирующих отверстий 42, которое может быть от 1 до 6. Когда обеспечивается множество фиксирующих отверстий 42, фиксирующие отверстия 42 равномерно распределяются по окружности седла 4 форсунки, чтобы улучшить стабильность фиксации.
[0039] Как показано на фигурах 2 и 3, когда седло 4 форсунки крепится к теплоизолирующей пластине вблизи внутреннего объема ячейки 1 послеобработки, то есть к нижней теплоизолирующей пластине 21, как показано на фигуре 2, вогнутая выемка 211, углубленная внутрь ячейки 1 послеобработки, обеспечивается в месте нижней теплоизолирующей пластины 21, соответствующем фиксирующему элементу 5, и обеспечивается зазор между вогнутой выемкой 211 и фиксирующим элементом 5. Фиксирующий элемент 5 не находится в контакте с нижней теплоизолирующей пластиной 21. Седло 4 форсунки крепится к нижней теплоизолирующей пластине 21 и находится близко к источнику тепла, и тепло будет прямо передаваться к фиксирующему элементу 5 через нижнюю теплоизолирующую пластину 21 и затем передаваться к форсунке 3 мочевины посредством фиксирующего элемента 5. Следовательно, путем обеспечения зазора между нижней теплоизолирующей пластиной 21 и соответствующим фиксирующим элементом 5 теплоизолирующая пластина 21 предохраняется от контакта с фиксирующим элементом 5, и теплоперенос дополнительно уменьшается.
[0040] Конечно, когда седло 4 форсунки расположено у теплоизолирующего зазора и крепится к теплоизолирующей пластине на расстоянии от внутреннего объема ячейки 1 послеобработки, то есть к верхней теплоизолирующей пластине 23, как показано на фигуре 2, седло 4 форсунки не находится в прямом контакте с источником тепла. Следовательно, фиксирующий элемент 5 не будет в контакте с нижней теплоизолирующей пластиной 21, таким образом, дополнительно улучшая теплоизолирующий эффект, пока гарантируется уплотнение между седлом 4 форсунки и нижней теплоизолирующей пластиной 21.
[0041] Как показано на фигурах 4 и 5, сборочная структура другого седла 4 форсунки обеспечивается согласно настоящему изобретению. Седло 4 форсунки герметично вставлено и прикреплено к теплоизолирующей оболочке 2, то есть седло 4 форсунки является ступенчатым седлом. Верхний конец и нижний конец седла 4 форсунки проходят через верхнюю теплоизолирующую пластину 23 и нижнюю теплоизолирующую пластину 21 соответственно, и периферия седла 4 форсунки герметично соединена с теплоизолирующей оболочкой 2. Седло 6 фиксирующего отверстия дополнительно расположено на теплоизолирующей пластине теплоизолирующей оболочки 2 вдали от ячейки 1 послеобработки, то есть на верхней теплоизолирующей пластине 23. Седло 6 фиксирующего отверстия обеспечено фиксирующим отверстием 42, и монтажное отверстие форсунки 3 мочевины соединяется с фиксирующим отверстием 42 посредством фиксирующего элемента 5, таким образом, прикрепляя форсунку 3 мочевины к теплоизолирующей оболочке 2, фиксируя форсунку 3 мочевины.
[0042] По сравнению с седлом 4 форсунки, показанном на фигурах 2 и 3, седло 4 форсунки в настоящем варианте осуществления и седло 6 фиксирующего отверстия с фиксирующим отверстием 42 расположены отдельно. Следовательно, площадь седла 4 форсунки в прямом контакте с выхлопным потоком может быть дополнительно снижена и теплоперенос дополнительно уменьшен. И седло 6 фиксирующего отверстия крепится к верхней теплоизолирующей пластине 23, отдаляя теплоизолирующий элемент 5 от источника тепла, таким образом, дополнительно уменьшая теплоперенос.
[0043] Для оптимизации, фиксирующее отверстие 42 на седле 6 фиксирующего отверстия является безрезьбовым отверстием или резьбовым отверстием, а фиксирующий элемент 5 является резьбовым соединителем, таким как болт, штифт, винт и подобное. В случае, когда фиксирующее отверстие 42 является резьбовым отверстием, фиксирующий элемент 5 является болтом или винтом. В случае, когда фиксирующее отверстие 42 является безрезьбовым отверстием, фиксирующий элемент 5 является штифтом, который крепится к гайке резьбой на конце штифта. Конечно, фиксирующее отверстие 42 и фиксирующий элемент 5 также могут быть запрессованной сцепляющей структурой. Число фиксирующих элементов 5 равно числу фиксирующих отверстий 42, которое может быть от 1 до 6. Когда обеспечивается множество фиксирующих отверстий 42, седла 6 фиксирующих отверстий равномерно распределяются по окружности седла 4 форсунки, чтобы улучшить стабильность фиксации.
[0044] Как показано на фигурах 2-5, чтобы дополнительно улучшить теплоизолирующий эффект, на основании вышеприведенных вариантов осуществления, также помещают теплоизолирующий материал 22 между каждыми двумя смежными слоями теплоизолирующей пластины, например, теплоизолирующий материал 22 помещают между верхней теплоизолирующей пластиной 23 и нижней теплоизолирующей пластиной 21. Теплоизолирующий эффект теплоизолирующего материала 22 лучше, чем теплоизолирующий эффект теплоизолирующего зазора, не заполненного ничем, что дополнительно улучшает теплоизолирующий эффект. За исключением обеспечения необходимых отверстий для фиксирующего элемента 5, проходящих насквозь для монтажа форсунки 3 мочевины на теплоизолирующем материале 22, все другие участки теплоизолирующего зазора заполняют теплоизолирующим материалом 22, чтобы максимизировать теплоизолирующий эффект.
[0045] Для оптимизации, в настоящем варианте осуществления, теплоизолирующий материал 22 является теплоизолирующей ватой. Конечно, теплоизолирующий материал 22 также может быть теплоизолирующей вакуумной пластиной или теплоотражающим материалом. Теплоизолирующая вата предпочтительно выполнена из стекловолокна, которое имеет хороший теплоизолирующий эффект. Кроме стекловолокна теплоизолирующая вата также может быть выполнена из асбеста, шлаковаты, силиката и подобного, пока теплоизолирующая вата может выполнять функцию теплоизоляции.
[0046] В настоящем варианте осуществления чтобы избежать того, что фиксирующий элемент 5 (такой как болт, винт и подобное) не может быть отсоединен из-за спекания после длительного использования системы послеобработки, противоспекающий агент наносят на поверхность фиксирующего элемента 5, и противоспекающий агент применяют каждый раз при монтаже.
[0047] Как показано на фигурах 2-5, в настоящем варианте осуществления, теплоизолирующая оболочка 2 является углубленной теплоизолирующей оболочкой, которая углублена в корпусе ячейки 1 послеобработки, то есть вся теплоизолирующая оболочка 2 углублена на внешней поверхности корпуса системы 1 послеобработки, чтобы сделать форсунку 3 мочевины частично или полностью вмещающейся в выемке углубленной теплоизолирующей оболочки. Более конкретно, основное тело клапана форсунки 3 мочевины и седло 4 форсунки погружены внутрь внешней поверхности ячейки 1 послеобработки, высота форсунки 3 мочевины, выступающая из ячейки 1 послеобработки, меньше, чем другие детали (такие как кронштейн, монтажный жгут и подобное) на ячейке 1 послеобработки. Форсунка 3 мочевины не ограничивает монтаж системы послеобработки, чтобы сделать структуру системы послеобработки более компактной, уменьшить расход пространства, облегчить планировку пространства и эффективно увеличить соответствие типам автомобилей.
[0048] На основании узла установки форсунки в любом из вышеприведенных вариантов осуществления дополнительно обеспечивается система послеобработки согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения, которая включает в себя ячейку 1 послеобработки и форсунку 3 мочевины, и форсунка 3 мочевины располагается в корпусе ячейки 1 послеобработки посредством узла установки форсунки, описанного в любом из вышеприведенных вариантов осуществления. Теплоизоляция вокруг форсунки 3 мочевины улучшена, следовательно форсунка 3 мочевины предохраняется от деформации и повреждения из-за высоких температур во время использования.
[0049] Варианты осуществления выше описаны прогрессивным образом. Каждый из вариантов осуществления фокусируется главным образом на описании его отличий от других вариантов осуществления, и могут быть сделаны ссылки среди этих вариантов осуществления на одинаковые или похожие части.
[0050] Вышеприведенное описание раскрытых вариантов осуществления позволяет специалистам выполнить или применить настоящее изобретение. Различные модификации к вариантам осуществления очевидны для специалистов, и изложенные общие принципы могут быть реализованы в других вариантах осуществления без отклонения от сущности или объема настоящего изобретения. Следовательно, настоящее изобретение не будет ограничиваться описанными здесь вариантами осуществления, а согласуется с самым широким объемом, согласующимся с описанными здесь принципами и новыми признаками.