一种尿素箱及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及发动机气体处理装置技术领域，具体涉及一种尿素箱及车辆。


背景技术：

2.汽车尿素应用于发动机中，用来减少汽车尾气中的氮氧化物污染的液体。随着汽车排放法规的不断升级，汽车尾气后处理系统都会要求使用汽车尿素。汽车尿素可以分解出氨气，作为还原剂与车辆尾气中的一氧化氮、二氧化氮在后处理系统中反应生成无害的氮气和水，从而降低污染和排放。汽车尿素储存在尿素箱内，尿素的冰点较低。现有技术中，存在尿素箱加注过量尿素，尿素结冰影响尿素箱内尿素的下一次加注，甚至是撑裂尿素箱，影响后处理系统的使用。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型提供一种尿素箱，用以解决现有技术中存在尿素箱加注过量的问题。
4.本实用新型还提供了一种车辆，具有污染和排放低，使用寿命长的优点。
5.本实用新型提供一种尿素箱，包括罐体、加注管、加注口、排气管和调节阀，所述加注管、所述排气管和所述调节阀均与所述罐体连接；
6.所述罐体包括进液口和容腔，所述容腔用于容纳尿素；
7.所述加注管的一端通过所述进液口与所述容腔连通，另一端与所述加注口连通；
8.所述排气管的一端为位于所述容腔内的排气口，另一端位于所述罐体的外侧；
9.在所述容腔内，所述调节阀高于所述进液口，所述进液口高于所述排气口，所述调节阀用于在设定压力下打开，连通所述容腔和所述罐体的外侧。
10.可选地，所述调节阀位于所述罐体的顶部。
11.可选地，所述调节阀为通气阀。
12.可选地，所述进液口位于所述罐体的侧壁。
13.可选地，所述排气管与所述罐体的顶部连接，所述排气管远离所述排气口的一端与所述加注管连通。
14.可选地，所述加注管包括竖直部和倾斜部，所述竖直部和所述倾斜部连接；
15.所述竖直部远离所述倾斜部的一端与所述加注口连接，所述倾斜部远离所述竖直部的一端与所述进液口连接，所述排气管远离所述排气口的一端与所述竖直部连接。
16.可选地，所述容腔包括有效容积，在所述容腔内，所述排气口低于所述有效容积上限的水平面。
17.可选地，在所述容腔内，所述进液口高于所述有效容积上限的水平面。
18.可选地，所述加注口为漏斗状，所述加注口的下端与所述加注管连通。
19.本实用新型还提供一种车辆，包括上述的尿素箱。
20.本实用新型的尿素箱，在使用时，向加注口内加入尿素，尿素沿着加注管流过进液
口后进入到容腔内，容腔内的气体从排气管排出，容腔内的气压与外界大气压几乎相同。当容腔内的尿素液面高于排气口时，所述容腔内的液面封堵所述排气口，继续向容腔内加入尿素，容腔的压力增大，尿素被气压顶在加注口和加注管内，尿素不继续向容腔内流入。即在操作人员清楚地观察到加注口内留存液体时，表明罐体内的尿素已经封堵所述排气口，当加注口和加注管内的尿素使得容腔内的压力达到设定压力时，所述调节阀打开，容腔内的气压下降，所述加注口和所述加注管内的液体流入所述罐体内。操作人员观察到加注口内留存尿素，得到罐体内的尿素已经封堵所述排气口的警示，在加注口留存的尿素流入罐体后，操作人员不会继续向罐体内加入尿素，且加注口和加注管内不残留尿素，能够避免当尿素结冰时，堵住加注管、加注口和进液口，影响下一次尿素加注，以及尿素撑裂罐体影响后处理系统的使用。
21.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型尿素箱的结构示意图；
24.图2为本实用新型尿素箱正剖视图的结构示意图；
25.图3为本实用新型尿素箱侧剖视图的结构示意图；
26.附图标记说明：
[0027]1‑
罐体；11
‑
进液口；12
‑
容腔；2
‑
加注管；21
‑
竖直部；22
‑
倾斜部；3
‑
加注口；4
‑
排气管；41
‑
排气口；5
‑
调节阀；6
‑
尿素。
具体实施方式
[0028]
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]
如图1至图3所示，本技术提供一种尿素箱，包括罐体1、加注管2、加注口3、排气管4和调节阀5，所述加注管2、所述排气管4和所述调节阀5均与所述罐体1连接；
[0031]
所述罐体1包括进液口11和容腔12，所述容腔12用于容纳尿素6；
[0032]
所述加注管2的一端通过所述进液口11与所述容腔12连通，另一端与所述加注口3连通；
[0033]
所述排气管的一端为位于所述容腔12内的排气口41，另一端位于所述罐体1的外侧；
[0034]
在所述容腔12内，所述调节阀5高于所述进液口11，所述进液口11高于所述排气口41，所述调节阀5用于在设定压力下打开，连通所述容腔12和所述罐体1的外侧。
[0035]
具体而言，尿素箱是汽车尾气后处理系统的重要组成部分，尿素箱用于容纳尿素6。
[0036]
罐体1为罐状结构，包括壳体、进液口11和由壳体围成的容腔12，所述容腔12用于容纳尿素6；所述进液口11设于壳体上，用于连通所述容腔12和所述罐体1的外侧。
[0037]
所述加注管2用于连通进液口11和加注口3，使加注口3内加入的尿素6流入到进液口11处，进而通过进液口11流入容腔12内。
[0038]
所述排气管4用于连通所述容腔12和所述罐体1的外侧，使容腔12内的气压与罐体1外侧的大气压几乎相同，使得尿素6能够加入到容腔12内。
[0039]
尿素箱在使用时，向加注口3内加入尿素6，尿素6沿着加注管2流过进液口11后进入到容腔12内，容腔12内的气体从排气管4排出，容腔12内的气压与外界大气压几乎相同。当容腔12内的尿素6液面高于排气口41时，所述容腔12内的尿素液面封堵所述排气口41，继续向容腔12内加入尿素6，容腔12的压力增大，尿素6被气压顶在加注口3和加注管2内，尿素6不继续向容腔12内流入。即操作人员清楚地观察到加注口3内留存液体时，表明罐体1内的尿素6已经封堵所述排气口41，当加注口3和加注管2内的尿素6使得容腔12内的压力达到设定压力时，所述调节阀5打开，容腔12内的气压下降，所述加注口3和所述加注管2内的尿素流入所述罐体1内。操作人员观察到加注口3内留存尿素6，得到罐体1内的尿素6已经封堵所述排气口41的警示，在加注口3留存的尿素6流入罐体1后，操作人员不会继续向罐体1内加入尿素6，且加注口3和加注管2内不残留尿素6，能够避免当尿素6结冰时，堵住加注管2、加注口3和进液口11，影响下一次尿素6加注，以及尿素6撑裂罐体1影响汽车尾气后处理系统的使用。
[0040]
在一实施例中，调节阀5是自动开启，加注口3和加注管2内留存尿素6使得容腔12内的气压达到设定压力时，调节阀5自动打开，容腔12内的气压下降，所述加注口3和所述加注管2内的尿素6流入所述罐体1内。
[0041]
调节阀5打开过程可以是瞬时打开，即容腔12内的气压达设定压力时，调节阀5瞬时打开。
[0042]
在另一实施例中，调节阀5是手动开启，在加注口3和加注管2内留存液体且不向罐体1流动时，手动开启调节阀5，容腔12内的气压下降，所述加注口3和所述加注管2内的液体流入所述罐体1内。
[0043]
如图1所示，在一实施例中，所述调节阀5位于所述罐体1的顶部。调节阀5与容腔12内的空气有效接触，能够避免调节阀5被尿素6封堵住，调节阀5不能将容腔12内的气体排出，而导致容腔12内的气压较大造成尿素6留存在加注口3和加注管2内。
[0044]
在一实施例中，所述调节阀5为通气阀。
[0045]
通气阀具有结构简单，性能稳定的优点，使得尿素箱的性能稳定。
[0046]
如图1所示，在一实施例中，所述进液口11位于所述罐体1的侧壁。当然，进液口11并不限位于罐体1的侧壁，也可以是顶壁等，只要满足尿素箱的使用需求和安装需求即可。
[0047]
如图1至图3所示，在一实施例中，所述排气管4与所述罐体1的顶部连接，所述排气管4远离所述排气口41的一端与所述加注管2连通。
[0048]
如图1所示，在一实施例中，所述加注管2包括竖直部21和倾斜部22，所述竖直部21和所述倾斜部22连接，所述竖直部21竖直设置，所述倾斜部22倾斜设置。
[0049]
所述竖直部21远离所述倾斜部22的一端与所述加注口3连接，所述倾斜部22远离所述竖直部21的一端与所述进液口11连接，所述排气管4远离所述排气口41的一端与所述竖直部21连接。
[0050]
在一实施例中，所述容腔12包括有效容积，在所述容腔12内，所述排气口41低于所述有效容积上限的水平面。
[0051]
在容腔12内的液面封堵排气口41时，容腔12内的尿素6液面还未达到有效容积上限，可以避免容腔12内的液面封堵排气口41时容腔12内的液面已经达到有效容积上限，当加注管2和加注口3内留存的尿素6再流入容腔12后，造成的容腔12内尿素6液面超过有效容积上限，出现因尿素6结冰导致无法再次加注的情况。
[0052]
在一实施例中，在所述容腔12内，所述进液口11高于所述有效容积上限的水平面。能够避免进液口11处出现结冰现象，避免出现卡滞、堵住进液口11影响下一次尿素6加注。
[0053]
为了更进一步的提醒操作人员，在汽车醒目位置、操作手册等位置贴设提示，以避免尿素加注量超过进液口11。
[0054]
如图1所示，在一实施例中，所述加注口3与所述排气口41之间具有设定高度差，所述设定高度差越大，所述调节阀5打开后所述加注口3内留存的液体流入所述加注管2的流速越慢。
[0055]
所述容腔12内的液面封堵所述排气口41，排气管4不能继续将容腔12内的气体排出，继续向容腔12内加入尿素6，容腔12的气压会增大，由于容腔12内的气压增大，尿素被气压顶在加注口和加注管内，尿素不继续向容腔12内流入，尿素6留存在加注管2和加注口3处。
[0056]
加注口3和排气口41的设定高度差为h，当排气口41被液封时，加注管2内充满尿素6，产生的液体压力为f＝ρ
urea
gh；此时，罐体1内产生的瞬时压力f1＝p1a1；由连通器原理，液体压力与罐体1内的气体压力平衡：f＝f1。由流量公式和连续伯努利方程，调节阀5的流量若想保证尿素6加注至有效容积的上限时，尿素6加满的现象明显，调节阀5的流量需要增大。由推导公式可以得出，增加h可以使尿素6加满的现象明显，也即在调节阀5打开后，所述加注口3内留存的尿素6流入所述加注管2的流速越慢，尿素6加满的现象明显，能够清楚地警示操作人员，避免操作人员继续向罐体1内加入尿素6导致容腔12内的尿素6超过有效容积上限。
[0057]
其中，ρ
urea
为尿素6的密度，g为重力加速度，a1为罐体1内尿素6面积，p
air
为大气压强，ρ
air
为空气密度，a
t
为调节阀5的截面积。
[0058]
如图1所示，在一实施例中，所述加注口3为漏斗状，所述加注口3的下端与所述加
注管2连通。漏斗状的加注口3方便尿素6的加注。
[0059]
本技术的尿素箱结构简单，在尿素6加注至容腔12内的尿素液面封堵所述排气口41，会短暂出现尿素6在加注口3停留的情况，此时即提示操作人员罐体1已加满尿素6，随着调节阀5开启，加注口3和加注管2内的尿素6回流至罐体1中。尿素箱具有尿素6加满提示现象明显的优点，不仅可以保证尿素6的合理加注，使得尾气满足了国家的排放法规，而且对成本、周期基本无影响，提升了尿素箱的耐用性。
[0060]
本技术还提供一种车辆，包括上述的尿素箱。
[0061]
由于尿素箱具有警示罐体1已加满的优点，能够避免当尿素6结冰时，影响后处理系统的使用，使得发动机及车辆，具有污染和排放低，使用寿命长的优点。
[0062]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。