发动机废气处理系统、发动机系统及车辆的制作方法

1.本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种发动机废气处理系统、发动机系统及车辆。


背景技术：

2.煤矿井下辅助运输系统使用的防爆柴油机车辆，工作环境非常恶劣，在井下使用，尾气排放控制较差，影响井下工人的健康；为了提升工人的工作环境，降低防爆发动机的尾气排放或使用纯电动车辆都是解决办法，但是纯电动车辆存在充电时间长、工作时间短、需要频繁更换电池等弊端，因此降低发动机的尾气排放成为较为实际的途径；传统防爆柴油机的废气处理箱内的水位高度是恒定的，当发动机转速较低时，尾气需要较大的排气压力才能冲出废气处理箱内的水并排放到周围环境，此时排放的尾气需少量的水，过多的水会存在水的浪费；当发动机高速运转时，排气量大、排气被压高、排气温度高、所需的水量多，传统废气处理箱水位明显不够，存在水的短缺，尾气减排不到位。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种发动机废气处理系统、发动机系统及车辆，以解决上述现有技术存在的问题，能够及时调节废气处理箱的液位，以适应尾气减排的需要，减排的同时能够节省资源。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.本发明提供一种发动机废气处理系统，包括废气处理箱，用于通过排气管与发动机的尾气排放口连通，且废气处理箱内盛装有用于过滤尾气的溶液；废气处理箱的排气口设置有排气栅栏；液位监测部件，用于监测废气处理箱内溶液的液位并发出液位信号；供液装置，用于调节废气处理箱内溶液的液位；转速传感器，用于监测发动机的转速并发出转速信号；及处理部件，与液位监测部件、供液装置和转速传感器均通讯连接，处理部件能够接收转速信号并依据转速信号得到在运转速度下发动机所需的溶液的需求液位，处理部件还能够接收液位信号，并控制供液装置调节废气处理箱4内的溶液的液位至需求液位。
6.优选地，处理部件能够根据运转速度得出在运转速度下发动机的尾气排放量，并能够根据尾气排放量得出过滤对应尾气排放量的尾气的溶液的需求液位。
7.优选地，液位监测部件设置为液位传感器，液位传感器设置于废气处理箱内。
8.优选地，供液装置包括储液箱和动力部件；储液箱与废气处理箱通过管路连接，动力部件设置于管路上以提供溶液的输送动力；且动力部件与处理部件通讯连接。
9.优选地，动力部件设置为泵，处理部件与泵通讯连接并用于控制泵的转速。
10.优选地，还包括排气被压传感器、第一排气温度传感器、第二排气温度传感器和中央控制器4；处理部件与转速传感器、排气被压传感器、第一排气温度传感器、第二排气温度传感器、供液装置和液位监测部件均通讯连接；排气被压传感器和第一排气温度传感器用于设置于排气管上，排气被压传感器用于监测排气管处的尾气的排气被压，第一排气温度
传感器用于监测排气管处的尾气的排气温度；第二排气温度传感器设置于排气栅栏处以监测排气栅栏处的尾气的排气温度；处理部件用于接收转速信号并得到尾气排放量，处理部件还用于接收排气管处的尾气的排气被压和排气温度、排气栅栏处的尾气的排气温度并结合尾气排放量以得到需求液位。
11.优选地，处理部件设置为ecu。
12.优选地，还包括电源组件，用于提供处理部件、供液装置、转速传感器和液位监测部件所需电能。
13.本发明还提供了一种发动机系统，包括发动机、进气系统和如上述的发动机废气处理系统；进气系统与发动机进气口连通并用于提供发动机所需的空气；发动机的尾气排放口通过排气管与废气处理箱连通。
14.本发明还提供一种车辆，包括上述的发动机系统。
15.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.本发明提供的发动机废气处理系统，发动机产生的尾气通过排气管进入废气处理箱中，经过废气处理箱中的溶液过滤后通过排气栅栏排出；其中转速传感器通过测量发动机的运转速度并将转速信号传递至处理部件以得到出发动机运转速度下发动机所需的溶液的需求液位；处理部件并通过控制供液装置调节废气处理箱内溶液的液位，液位监测部件监测废气处理箱内溶液的液位，并将液位信号反馈至处理部件以控制供液装置的动作；进而起到合理控制溶液的用量达到需求液位，减排的同时能够节省资源。
17.本发明提供的发动机系统和发动机，能够及时调节废气处理箱的液位，以适应尾气减排的需要，减排的同时能够节省资源。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
19.图1为实施例二提供的发动机系统的俯视示意图；
20.图2为图1提供的发动机系统的左视示意图。
21.图标：1-发动机；2-进气系统；3-排气管；4-废气处理箱；5-排气栅栏；6-液位监测部件；7-供液装置；71-储液箱；72-动力部件；73-管路；8-转速传感器；9-处理部件；10-曲轴；11-排气被压传感器；12-第一排气温度传感器；13-第二排气温度传感器。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
23.本发明的目的是提供一种发动机废气处理系统、发动机系统及车辆，以解决上述现有技术存在的问题，能够及时调节废气处理箱的液位，以适应尾气减排的需要，减排的同
时能够节省资源。
24.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
25.实施例一
26.本实施例提供一种发动机废气处理系统，请参见图1和图2，包括废气处理箱4、液位监测部件6、供液装置7、转速传感器8及处理部件9；废气处理箱4用于通过排气管3与发动机1的尾气排放口连通，且废气处理箱4内盛装有用于过滤尾气的溶液；废气处理箱4的排气口设置有排气栅栏5；液位监测部件6用于监测废气处理箱4内溶液的液位并发出液位信号；供液装置7用于调节废气处理箱4内溶液的液位；转速传感器8用于监测发动机的转速并发出转速信号；处理部件9，与液位监测部件6、供液装置7和转速传感器8均通讯连接，处理部件9能够接收转速信号并依据转速信号得到在运转速度下发动机所需的溶液的需求液位，处理部件9还能够接收液位信号，并控制供液装置7调节废气处理箱4内的溶液的液位至需求液位。
27.发动机1产生的尾气通过排气管3进入废气处理箱4中，经过废气处理箱4中的溶液过滤后通过排气栅栏5排出；其中转速传感器8通过测量发动机1的运转速度并将转速信号传递至处理部件9以得到发动机1运转速度下发动机所需的溶液的需求液位；处理部件9并通过控制供液装置7调节废气处理箱4内溶液的液位，液位监测部件6监测废气处理箱4内溶液的液位，并将液位信号反馈至处理部件9以控制供液装置7的动作；进而起到合理控制溶液的用量达到需求液位，减排的同时能够节省资源。
28.具体地，转速传感器8设置于曲轴10一侧，通过测量测量曲轴10的转速即可。
29.本实施例的可选方案中，较为优选地，处理部件9能够根据运转速度得出在运转速度下发动机1的尾气排放量，并能够根据尾气排放量得出过滤对应尾气排放量的尾气的溶液的需求液位。
30.补充内容：
31.四冲程柴油机排气的体积流量一般可采用的公式为：
32.lv＝0.024
×n×vh
(m3/h)
33.式中vh‑‑
发动机的总排量，l；n
‑‑
发动机转速，r/min。
34.排量流量越大，需要溶解尾气中的有害成份就越多，这时需要计算尾气的质量排放量。
35.柴油机的排出尾气的质量流量公式为：
36.gv＝(1 l0a)
×b×
p
37.式中gv‑‑
柴油机排出尾气的质量流量，kg/h；
38.l0‑‑
燃烧1kg柴油所需的空气量，kg/kg
燃
，该专利为重型柴油机，选14.2；
39.a
‑‑
过量空气系数，本专利中，柴油机为增压高速柴油机，直喷式燃烧室，a＝2.0；
40.b
‑‑
燃油消耗率，kg/kwh，本专利中柴油机燃油消耗率为250kg/kwh。
41.本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图2，液位监测部件6设置为液位传感器，液位传感器设置于废气处理箱4内。
42.本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图1，供液装置7包括储液箱71和动力部件72；储液箱71与废气处理箱4通过管路73连接，动力部件72设置于管路73上以提供溶液
的输送动力；且动力部件72与处理部件9通讯连接,；通过控制动力部件72即可将储液箱71中的溶液送入废气处理箱4中，或者从废气处理箱4中抽出多余溶液。
43.进一步优选地，动力部件72设置为泵，处理部件9与泵通讯连接并用于控制泵的转速；具体地，动力部件72可采用双向泵。
44.本实施例的可选方案中，较为优选地，请参见图1，本实施例提供的发动机废气处理系统还包括排气被压传感器11、第一排气温度传感器12、第二排气温度传感器13和中央控制器94；处理部件9与转速传感器8、排气被压传感器11、第一排气温度传感器12、第二排气温度传感器13、供液装置7和液位监测部件6均通讯连接；排气被压传感器11和第一排气温度传感器12用于设置于排气管3上，排气被压传感器11用于监测排气管3处的尾气的排气被压，第一排气温度传感器12用于监测排气管3处的尾气的排气温度；第二排气温度传感器13设置于排气栅栏5处以监测排气栅栏5处的尾气的排气温度；处理部件9用于接收转速信号并得到尾气排放量，处理部件9还用于接收排气管3处的尾气的排气被压和排气温度、排气栅栏5处的尾气的排气温度并结合尾气排放量以得到需求液位；并结合液位监测部件6的液位反馈信号，控制供液装置7调整废气处理箱4内的液位至需求液位。
45.本实施例的可选方案中，较为优选地，处理部件9设置为ecu。
46.本实施例的可选方案中，较为优选地，本实施例提供的发动机废气处理系统还包括电源组件，用于提供处理部件9、供液装置7、转速传感器8和液位监测部件6所需电能。
47.进一步优选地，溶液设置为水，便于获取。
48.实施例二
49.本实施例提供一种发动机系统，包括发动机1、进气系统2和实施例一提供的发动机废气处理系统；进气系统2与发动机1的进气口连通并用于提供发动机1所需的空气；发动机1的尾气排放口通过排气管3与废气处理箱4连通。
50.实施例三
51.本实施例一种车辆，包括实施例二提供的发动机系统。
52.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。