[实用新型]利用发动机排气对SCR系统尿素罐及管路加热的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及重型车用发动机SCR系统尿素罐及管路加热技术领域，特别是一种利用发动机排气对SCR系统尿素罐及管路加热装置。

背景技术

为满足国Ⅳ及更加严格的排放法规要求，SCR系统在发动机排气后处理中逐步得到应用。尿素和水按一定比例混合成尿素溶液，其高温下能分解出NH₃，SCR系统利用NH₃将发动机废气中的NOx还原成N₂，以降低NOx的排放。然而，尿素溶液在低于-11℃时开始结冰，导致管路堵塞，尿素喷嘴无法正常喷射，影响发动机的排放。因而在低温环境下，必须给尿素罐及管路提供一种加热装置，以保证尿素溶液的正常流动和喷射。目前，尿素罐和管路加热装置主要有两种方式：电加热和发动机冷却液加热。电加热装置主要是用于尿素管路加热，将电热丝集成在尿素管路中，并在管路外缠绕保温材料，以保持尿素溶液温度恒定，电加热控制可靠，容易实现，但成本太高；发动机冷却液加热主要是用于尿素罐加热，也可用于管路加热，但低温环境下，发动机需要预热，短时间内无法将尿素解冻。因而，有必要寻找一种简单可靠、易于控制和经济实用的装置用于尿素罐及管路的加热。

发明内容

为了解决上述尿素罐及管路加热问题，本实用新型提供了一种利用发动机排气对SCR系统尿素罐及管路加热装置。

本实用新型采用以下技术方案：

一种利用发动机排气对SCR系统尿素罐及管路加热的装置，所述SCR系统包括SCR催化包、尿素罐、控制计量单元DCU、尿素管和尿素喷嘴，其包括排气加热管路和设置在排气加热管路的控制开关，该排气加热管路包括取气管和加热管, 取气管一端与发动机排气管相连的用于将排气管中排气引出，另一端与加热管一端相连，加热管另一端为自由端，加热管缠绕在尿素管外围并经过尿素罐，所述SCR催化包安装在发动机排气管上，所述尿素喷嘴安装在SCR催化包上游的发动机排气管上。

本实用新型实施例中，所述取气管材质为钢。

本实用新型实施例中，所述加热管为耐热金属软管。

本实用新型实施例中，所述加热管外围包裹有保温层。

本实用新型实施例中，所述控制开关为电磁阀。

本实用新型的工作原理：当环境温度≤-11℃时，尿素溶液结冰，尿素罐上的计量模块会将温度信号传输给计量控制单元DCU，DCU控制排气加热管上的控制开关打开，使发动机排气沿加热管路对尿素管加热，并进入尿素罐，对尿素溶液解冻。当尿素罐中的尿素溶液温度≥4℃时，尿素罐及管路已经解冻，尿素溶液能够沿管路正常流动，计量控制单元DCU会控制控制开关关闭，不再对尿素罐及管路进行加热。

本实用新型的有益效果是：有效利用了发动机排气余热，能够实现对低温环境下SCR系统尿素罐及管路的加热，节约能源，控制简单，易于实现，且成本较低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为发动机排气取气管与发动机排气管连接示意图。

图中，1、SCR催化包，2、发动机排气管，3、尿素喷嘴，4、塑料罐，5、排气加热管，5-1、取气管，5-2、加热管，6、计量模块，7、开关电磁阀，8、计量控制单元DCU，9、尿素供给管，10、尿素回流管。

图中，实线箭头代表尿素溶液的流动方向；虚线箭头代表用于加热的发动机排气的流动方向。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述说明是示例性的。

参考附图1、2，一种利用发动机排气对SCR系统尿素罐及管路加热的装置，所述SCR系统包括SCR催化包1、尿素罐4、用于测量尿素液位及温度的计量模块6、计量控制单元DCU8、尿素管和尿素喷嘴3，其包括排气加热管路5和设置在排气加热管路5的控制开关7，该排气加热管路包括取气管5-1和加热管5-2, 取气管5-1一端与发动机排气管2相连的用于将排气管2中排气引出，另一端与加热管5-2一端相连，加热管5-2另一端为自由端，加热管7-2缠绕在尿素管外围并经过尿素罐4，所述SCR催化包1安装在发动机排气管2上，所述尿素喷嘴3安装在SCR催化包1上游的发动机排气管2上。

考虑到发动机排气的温度，所述取气管5-1材质为钢。

考虑到成本和性能要求，所述加热管5-2为耐热金属软管。

考虑到成本和性能要求，所述加热管5-2外围包裹有保温层。

考虑到成本和性能要求，所述控制开关为电磁阀。

本实用新型的工作过程如下：发动机工作后，控制计量单元DCU8会实时计量尿素的喷射量，输送给尿素喷嘴3喷入发动机排气管2中。计量控制单元DCU8会实时的监测尿素罐4中尿素溶液的温度、液位，根据具体情况控制排气加热管路中的控制开关7开启或关闭；取气管5-1在SCR催化包1之后的发动机排气管2内取气，加热完毕后的排气可直接排入大气。