一种柴油机后处理尿素加热系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种柴油机后处理尿素加热系统，属于柴油机后处理系统领域。


背景技术：

2.柴油机scr后处理系统主要使用32.5％的尿素溶液作为与污染物nox反应的还原剂。32.5％尿素溶液的冰点是-11℃，在冬季中国大部分地区的气温都会降低至32.5％尿素溶液冰点以下。当车辆静止一段时间后，scr系统中的尿素箱、尿素泵及尿素管路中的尿素水溶液会结冰导致scr系统不能正常工作。因此非道路和道路排放法规中均有规定，当环境温度低于一定温度时，尿素喷射系统的解冻时间不能够超过设定值。这就需要scr后处理系统需要带加热功能，能够在低温天气下快速解冻，使scr系统能够尽快进入正常工作状态。本使用新型发明一种柴油机后处理尿素加热系统，能够根据环境温度和发动机冷却液温度的范围控制尿素加热系统采用高、低功率进行加热，在保证加热效率的前提下使加热功耗降低至最小。


技术实现要素：

3.本实用新型发明一种柴油机后处理尿素加热系统，能够根据环境温度和发动机冷却液温度的范围控制尿素加热系统采用高、低功率进行加热，在保证加热效率的前提下使加热功耗降低至最小。
4.按照本实用新型提供的技术方案，包括尿素箱、尿素泵、尿素喷嘴、加热型尿素进液管、加热型尿素回液管、尿素喷射管、后处理控制器和环境温度传感器，所述后处理控制器上设置有发动机控制器，所述尿素泵与尿素箱之间设置有加热型尿素进液管及加热型尿素回液管，尿素泵上设置有尿素喷嘴；所述尿素泵上设置有第一温度传感器和第一电加热器，所述尿素箱上设置有水加热器、第二温度传感器和第五电加热器，所述后处理控制器与尿素泵、第一温度传感器、第一电加热器、尿素喷嘴、水加热器、第二温度传感器、第五电加热器、发动机控制器和环境温度传感器之间通信连接，所述后处理控制器用于接收第一温度传感器、第二温度传感器、环境温度传感器及发动机控制器的反馈信号，以及控制尿素泵、尿素喷嘴、水加热器、第一电加热器、第五电加热器的驱动。
5.作为本实用新型的进一步改进，所述加热型尿素进液管及加热型尿素回液管上分别设置有第二电加热器和第三电加热器，所述第二电加热器和第三电加热器均与后处理器通信连接。
6.作为本实用新型的进一步改进，所述尿素泵与尿素喷嘴之间设置有尿素喷射管。
7.作为本实用新型的进一步改进，所述尿素喷射管上设置有第四电加热器，所述第四电加热器与后处理控制器通信连接。
8.本实用新型的有益效果在于：
9.根据环境温度阀值，采用不同的加热解冻方法，能够在保证加热解冻效率的前提下，降低能耗。
附图说明
10.图1为本实用新型的控制原理图。
11.附图标记说明：101、发动机控制器；102、后处理控制器；103、尿素箱；104、尿素泵；105、尿素喷嘴；106、尿素喷射管；107、环境温度传感器；108、第一温度传感器；109、第一电加热器；110、水加热器；111、第二温度传感器；112、第五电加热器；113、加热型尿素进液管；114、加热型尿素回液管；115、第二电加热器；116、第三电加热器；117、第四电加热器。
具体实施方式
12.下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：
13.如图所示，一种柴油机后处理尿素加热系统，包括尿素箱103、尿素泵104、尿素喷嘴105、加热型尿素进液管113、加热型尿素回液管114、尿素喷射管106、后处理控制器102和环境温度传感器107，所述后处理控制器102上设置有发动机控制器101，所述尿素泵104与尿素箱103之间设置有加热型尿素进液管113及加热型尿素回液管114，尿素泵104上设置有尿素喷嘴105；所述尿素泵104上设置有第一温度传感器108和第一电加热器109，所述尿素箱103上设置有水加热器110、第二温度传感器111和第五电加热器112，所述后处理控制器102与尿素泵104、第一温度传感器108、第一电加热器109、尿素喷嘴105、水加热器110、第二温度传感器111、第五电加热器112、发动机控制器101和环境温度传感器107之间通信连接，所述后处理控制器102用于接收第一温度传感器108、第二温度传感器111、环境温度传感器107及发动机控制器101的反馈信号，以及控制尿素泵104、尿素喷嘴105、水加热器110、第一电加热器109、第五电加热器112的驱动。
14.加热型尿素进液管113及加热型尿素回液管114上分别设置有第二电加热器115和第三电加热器116，所述第二电加热器和第三电加热器均与后处理器通信连接。
15.尿素泵104与尿素喷嘴105之间设置有尿素喷射管106；尿素喷射管106上设置有第四电加热器117，所述第四电加热器117与后处理控制器102通信连接。
16.本实用新型的工作过程及原理为：
17.后处理控制器从环境温度传感器获取环境温度信号，从发动机控制器获取发动机相关信息(如发动机冷却液温度、发动机转速等信息)。尿素箱采用发动机冷却水加热和电加热两种加热方式，尿素箱内的温度传感器可以将尿素温度信号实时发给后处理控制器。尿素泵与尿素箱通过进液管和回液管联通，进液管和回液管都是带电加热功能，尿素泵的第一电加热器备电加热功能。尿素泵具备温度传感器，可以将尿素温度信号实时发给后处理控制器。尿素泵和尿素喷嘴之间有尿素喷射管连接，该尿素喷射管带电加热功能，通过后处理控制器驱动。
18.当环境温度长时间低于尿素冰点温度时，发动机停车后第一次点火后，通常尿素箱内的尿素已经处于结冰状态，无法供给尿素给尿素泵，因此需要开启尿素加热模式进行尿素加热。为了快速加热尿素以便在规定时间内完成尿素解冻，本方案根据环境温度设置了两个阀值，阀值1高于阀值2。当环境温度或尿素温度低于阀值1时，只开启尿素箱冷却水加热对尿素进行加热解冻；同时，尿素泵开启电加热低功率模式，对尿素泵内部存留的尿素进行加热解冻；开启进液管、回液管、喷射管加热低功率模式，对管路内部的残余尿素进行加热解冻。当环境温度低于阀值2时，同步开启尿素箱冷却水加热和电加热对尿素进行加热
解冻，以加快尿素解冻。同时，开启尿素泵电加热高功率模式，对尿素泵内部存留的尿素进行加热解冻；开启进液管、回液管、喷射管加热的高功率模式，对管路内部的残余尿素进行加热解冻。


技术特征：
1.一种柴油机后处理尿素加热系统，其特征在于，包括尿素箱(103)、尿素泵(104)、尿素喷嘴(105)、加热型尿素进液管(113)、加热型尿素回液管(114)、尿素喷射管(106)、后处理控制器(102)和环境温度传感器(107)，所述后处理控制器(102)上设置有发动机控制器(101)，所述尿素泵(104)与尿素箱(103)之间设置有加热型尿素进液管(113)及加热型尿素回液管(114)，尿素泵(104)上设置有尿素喷嘴(105)；所述尿素泵(104)上设置有第一温度传感器(108)和第一电加热器(109)，所述尿素箱(103)上设置有水加热器(110)、第二温度传感器(111)和第五电加热器(112)，所述后处理控制器(102)与尿素泵(104)、第一温度传感器(108)、第一电加热器(109)、尿素喷嘴(105)、水加热器(110)、第二温度传感器(111)、第五电加热器(112)、发动机控制器(101)和环境温度传感器(107)之间通信连接，所述后处理控制器(102)用于接收第一温度传感器(108)、第二温度传感器(111)、环境温度传感器(107)及发动机控制器(101)的反馈信号，以及控制尿素泵(104)、尿素喷嘴(105)、水加热器(110)、第一电加热器(109)、第五电加热器(112)的驱动。2.如权利要求1所述的柴油机后处理尿素加热系统，其特征在于，所述加热型尿素进液管(113)及加热型尿素回液管(114)上分别设置有第二电加热器(115)和第三电加热器(116)，所述第二电加热器和第三电加热器均与后处理器通信连接。3.如权利要求1所述的柴油机后处理尿素加热系统，其特征在于，所述尿素泵(104)与尿素喷嘴(105)之间设置有尿素喷射管(106)。4.如权利要求3所述的柴油机后处理尿素加热系统，其特征在于，所述尿素喷射管(106)上设置有第四电加热器(117)，所述第四电加热器(117)与后处理控制器(102)通信连接。

技术总结
本实用新型涉及一种柴油机后处理尿素加热系统，属于柴油机后处理系统领域，其包括尿素箱、尿素泵、尿素喷嘴、后处理控制器和环境温度传感器，所述后处理控制器上设置有发动机控制器，所述尿素泵与尿素箱之间设置有加热型尿素进液管及加热型尿素回液管，尿素泵上设置有尿素喷嘴；尿素泵上设置有第一温度传感器和第一电加热器，所述尿素箱上设置有水加热器、第二温度传感器和第五电加热器，所述后处理控制器与尿素泵、第一温度传感器、第一电加热器、尿素喷嘴、水加热器、第二温度传感器、第五电加热器、发动机控制器和环境温度传感器之间通信连接。本实用新型根据环境温度阀值，采用不同的加热解冻方法，在保证加热解冻效率的前提下，降低能耗。降低能耗。降低能耗。


技术研发人员：苗垒
受保护的技术使用者：无锡威孚力达催化净化器有限责任公司
技术研发日：2022.01.28
技术公布日：2022/6/16