CN108487975B - 一种有电加热和发动机余热加热的储氨及氨计量喷射系统 - Google Patents

一种有电加热和发动机余热加热的储氨及氨计量喷射系统 Download PDF

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Abstract

一种有电加热和发动机余热加热的储氨及氨计量喷射系统，包括发动机（1）、氨罐（2）、控制器（3）、涡轮增压器（8）、换热器（4）和电加热器（16），所述的氨罐（2）内部设置有氨罐加热管（9），所述的换热器（4）气体进口与涡轮增压器（8）前的发动机（1）排气管连通，换热器（4）气体出口与涡轮增压器（8）后的排气管连通，换热器（4）液体进口与发动机（1）冷却水引出口相连通，换热器（4）液体出口与氨罐加热管（9）相连通，所述的电加热器（16）设置在氨罐（2）内，所述的电加热器（16）与控制器（3）连接。加热温度较稳定，从而产生较稳定量的氨气，提高系统稳定性及计量精度。

Description

一种有电加热和发动机余热加热的储氨及氨计量喷射系统
技术领域
本发明涉及一种储氨及氨计量喷射系统，更具体的说涉及一种有电加热和发动机余热加热的储氨及氨计量喷射系统，属于发动机尾气净化技术领域。
背景技术
目前，现有的汽车通常采用发动机冷却水或余热加热氨气发生器产生氨气。中国专利授权公告号：CN202832726U、授权公告日：2013年03月27日、名称为《一种单级余热方式储氨供氨的系统》的实用新型专利中，公开了一种利用发动机冷却水加热氨气发生器产生氨气及氨气计量喷射系统；其结构简单、成本低，很具实用价值。中国专利授权公告号：CN202673413U、授权公告日：2013年01月16日、名称为《一种排气管余热方式储氨供氨的系统》的实用新型专利中，公开了一种利用发动机排气管余热加热氨气发生器产生氨气及氨气计量喷射系统；其结构简单、成本低，很具实用价值。中国专利授权公告号：CN202789029U、授权公告日：2013年03月13日、名称为《一种有电加热和余热方式储氨供氨的系统》的实用新型专利中，公开了一种利用冷却水余热和电加热共同加热氨气发生器产生氨气及氨气计量喷射系统；并且其结构简单、成本低，很具实用价值。
但是，以上利用发动机冷却水或余热加热氨气发生器产生氨气方式存在以下缺陷：一、发动机的冷却水和发动机排气都不是很稳定的热源，因此不能稳定的控制氨气发生器氨气的产生量，使氨气发生器产生太多或者太少的氨气，因而导致氨气的计量精度较差；二、使用电加热能较精确控制氨气发生量，但需要消耗较多的电能；三、发动机排气温度波动太大，可能会导致氨气发生器的固体氨产生较大应力而破坏。
发明内容
本发明的目的在于针对现有利用发动机冷却水或余热加热氨气发生器产生氨气存在的氨气计量精度差、或者消耗较多的电能、或者会导致氨气发生器的固体氨产生较大应力而破坏等缺陷，提供一种有电加热和发动机余热加热的储氨及氨计量喷射系统。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种有电加热和发动机余热加热的储氨及氨计量喷射系统，包括发动机、氨罐、控制器和涡轮增压器，所述的氨罐内部设置有氨罐加热管，还包括有换热器和电加热器，所述的换热器气体进口与涡轮增压器前的发动机排气管连通，换热器气体出口与涡轮增压器后的排气管连通，换热器液体进口与发动机冷却水引出口相连通，换热器液体出口与氨罐加热管相连通，所述的电加热器设置在氨罐内，所述的电加热器与控制器连接。
所述的换热器液体出口与氨罐加热管连接管路上设置有冷却水开关阀，所述的氨罐内部设置有温度压力传感器，所述的冷却水开关阀和温度压力传感器分别与控制器连接。
所述换热器气体出口与涡轮增压器后的排气管连接管路上设置有排气支管开关阀，所述的氨罐加热管进口处设置有冷却水温度传感器，所述的排气支管开关阀和冷却水温度传感器与控制器连接。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
1、本发明通过利用发动机冷却水加热氨罐，并且通过换热器利用发动机排气给进入氨罐的发动机冷却水补热，可精确控制发动机冷却水温度，从而精确控制氨罐的氨发生量；同时能给氨罐提供较稳定的加热热源，加热温度较稳定，从而产生较稳定量的氨气，提高系统稳定性及计量精度；且对储氨材料的热应力影响较小，满足未来汽车工业后处理系统的需求，具有很高的实用价值。
2、本发明中电加热器设置在氨罐内，电加热器与控制器连接；电加热器更进一步的保证了加热温度稳定，因而能效更高。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图中，发动机1， 氨罐2，控制器3，换热器4， 排气支管开关阀5，冷却水开关阀6，气体温度传感器7，涡轮增压器8，氨罐加热管9，冷却水隔板10，氨罐法兰11，氨罐放料口12，温度压力传感器13，冷却水温度传感器14，中冷器15，电加热器16，氨喷嘴17，氨计量阀18。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
参见图1，一种有电加热和发动机余热加热的储氨及氨计量喷射系统，包括发动机1、氨罐2、控制器3和涡轮增压器8，涡轮增压器8排气管上设置有气体温度传感器7，所述的气体温度传感器7与控制器3连接；所述的氨罐2内部设置有氨罐加热管9。
参见图1，本系统还包括有换热器4和电加热器16，所述的换热器4气体进口与涡轮增压器8前的发动机1排气管连通，换热器4气体出口与涡轮增压器8后的排气管连通；换热器4液体进口与发动机1冷却水引出口相连通，换热器4液体出口与氨罐加热管9相连通。所述的电加热器16设置在氨罐2内，所述的电加热器16与控制器3连接。
参见图1，进一步的，所述的换热器6液体出口与氨罐加热管9连接管路上设置有冷却水开关阀6，所述的氨罐2内部设置有温度压力传感器13；所述的冷却水开关阀6和温度压力传感器13分别与控制器3连接。
参见图1，进一步的，所述换热器6气体出口与涡轮增压器8后的排气管连接管路上设置有排气支管开关阀5，所述的氨罐加热管9进口处设置有冷却水温度传感器14；所述的排气支管开关阀5和冷却水温度传感器14与控制器3连接。
参见图1，本发明中温度压力传感器13监控氨罐2内部压力问题，当氨罐2压力和温度不够时，控制器3开启冷却水开关阀6，利用发动机1冷却水对氨罐2进行加热；同时控制器3通过冷却水温度传感器14监控发动机1冷却水温，当发动机1冷却水温度不能满足氨罐2的加热需求时，控制器3会开启排气支管开关阀5，以利用发动机1排气加热流向氨罐2的冷却水，从而使流向氨罐2的发动机冷却水温度满足氨罐2的加热需求。当氨罐2的温度和压力达到系统设定的需求时，控制器3则关闭冷却水开关阀6和排气支管开关阀5。而且，当发动机1冷启动阶段，发动机1不能为后处理系统提供冷却水加热氨罐2时，可以利用电加热器16对氨罐2进行加热。
参见图1，本发明通过利用发动机1冷却水加热氨罐2，即氨罐2的热源通过发动机1冷却水提供；同时在涡轮增压器8前引一部分发动机1排气进入一个换热器4，该换热器4可以对发动机1冷却水进行加热，当发动机1冷却水温不能满足氨罐2要求时，通过控制器3打开排气加热回路，给通过氨罐2的发动机1冷却水补热，达到稳定控制氨罐2氨气发生量的目的，提高了系统稳定性及计量精度。而电加热器16更进一步的保证了加热温度稳定，因而能效更高。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种有电加热和发动机余热加热的储氨及氨计量喷射系统，包括发动机（1）、氨罐（2）、控制器（3）和涡轮增压器（8），所述的氨罐（2）内部设置有氨罐加热管（9），其特征在于：还包括有换热器（4）和电加热器（16），所述的换热器（4）气体进口与涡轮增压器（8）前的发动机（1）排气管连通，换热器（4）气体出口与涡轮增压器（8）后的排气管连通，换热器（4）液体进口与发动机（1）冷却水引出口相连通，换热器（4）液体出口与氨罐加热管（9）相连通，所述的电加热器（16）设置在氨罐（2）内，所述的电加热器（16）与控制器（3）连接；所述的换热器（4）液体出口与氨罐加热管（9）连接管路上设置有冷却水开关阀（6），所述的氨罐（2）内部设置有温度压力传感器（13），所述的冷却水开关阀（6）和温度压力传感器（13）分别与控制器（3）连接；所述换热器（4）气体出口与涡轮增压器（8）后的排气管连接管路上设置有排气支管开关阀（5），所述的氨罐加热管（9）进口处设置有冷却水温度传感器（14），所述的排气支管开关阀（5）和冷却水温度传感器（14）与控制器（3）连接。
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