CN216130979U - 一种清洁且压力可控的尿素供给系统及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种清洁且压力可控的尿素供给系统及发动机，尿素供给系统包括尿素箱、尿素箱压力检测件和第一放气阀；还包括用于与增压后进气管路交汇连通的稳压总管路、第一分支管路、第二分支管路、用于控制稳压总管路与第一分支管路或与第二分支管路连通的控制阀和与尿素箱连通的稳压罐；第一、第二分支管路均与稳压罐连通，第一分支管路上设有减压阀，稳压罐上设有稳压罐压力检测件和第二放气阀。发动机包括机体、增压器、增压后进气管路、中冷器和尿素供给系统，稳压总管路与中冷器上游的增压后进气管路交汇连通。本实用新型不仅能保证运行工况下的尿素箱稳定保持一定的正压状态，还可有效避免尿素箱被污染。

Description

一种清洁且压力可控的尿素供给系统及发动机

技术领域

本实用新型属于发动机领域，尤其涉及一种清洁且压力可控的尿素供给系统及发动机。

背景技术

在整车运行过程中，随着尿素的消耗，尿素箱液位降低，尿素箱内压力会降低甚至出现负压，这将导致尿素泵工作异常及尿素喷射系统无法正常建压。在目前的设计方案中，一般会在尿素箱上设置通气管路，但由于空气中存在悬浮的各种杂质，尤其是在高沙尘区域或工程机械产品应用场所，在尿素箱通气过程中，空气中的杂质会通过通气孔进入尿素箱，从而污染尿素箱，这些杂质一方面可能导致尿素泵滤芯堵塞，导致尿素泵建压异常；另一方面这些杂质可能会进入尿素泵内，导致尿素泵内部磨损失效，还有可能进入尿素喷嘴，导致尿素喷嘴卡滞。

为解决尿素箱通气导致的尿素箱被污染问题，目前常用的设计方案是在尿素箱通气孔中增加过滤膜片，从而防止空气中的杂质进入尿素箱。但这种设计方案存在以下问题：在整车运行过程中，随着整车的摇摆，尿素箱内的尿素溶液可能粘附到过滤膜片周围，并逐渐出现尿素结晶，导致过滤膜片堵塞，同时空气中的杂质也会逐渐在膜片周围聚集，最终都能导致尿素箱通气不畅，这就需要定期更换通气管，增加了使用成本；而且这种通气方式只能使尿素箱内压力与大气压力平衡，不能起到对尿素箱增压的作用。

鉴于此，为了尿素泵及尿素喷射系统更加稳定、可靠性的工作，亟需提出一种清洁且压力可控的尿素箱供给系统，以确保运行工况下的尿素箱可以稳定保持一定的正压状态，同时可有效避免尿素箱被污染。

实用新型内容

旨在克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种清洁且压力可控的尿素供给系统及发动机，不仅能保证运行工况下的尿素箱稳定保持一定的正压状态，还可有效避免尿素箱被污染。

为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型实施例提供了一种清洁且压力可控的尿素供给系统，包括尿素箱，所述尿素箱上设有尿素箱压力检测件和第一放气阀；还包括用于与增压后进气管路交汇连通的稳压总管路、第一分支管路、第二分支管路、用于控制所述稳压总管路与所述第一分支管路或与所述第二分支管路连通的控制阀和稳压罐；

所述第一分支管路和所述第二分支管路均与所述稳压罐的进气端连通，所述稳压罐的出气端通过稳压管路与所述尿素箱的通气孔连通，所述第一分支管路上设有减压阀，所述稳压罐上设有稳压罐压力检测件和第二放气阀。

进一步，所述稳压罐包括罐体，所述罐体内设置有空气滤清器。

进一步，所述控制阀为电控三通阀，所述电控三通阀的一个端口与所述稳压总管路连通，剩余两个端口分别与所述第一分支管路和所述第二分支管路连通。

进一步，所述控制阀包括第一电控阀和第二电控阀；所述第一电控阀设置于所述第一分支管路上，所述第二电控阀设置于所述第二分支管路上。

进一步，所述稳压管路上设置有止回阀。

进一步，安装后的所述稳压罐的底面高于所述尿素箱的底面。

进一步，还包括控制单元；所述控制阀、所述第一放气阀，所述尿素箱压力检测件、所述稳压罐压力检测件和所述第二放气阀均与所述控制单元电连接。

进一步，所述控制单元与发动机ECU通讯连接。

进一步，所述控制单元为发动机ECU。

本实用新型实施例还提供了一种发动机，包括机体、增压器和增压后进气管路，所述增压后进气管路的一端与所述增压器的压气机出口连通，另一端与所述机体的进气通道连通；所述增压后进气管路上设置有中冷器；还包括上述的清洁且压力可控的尿素供给系统，所述稳压总管路与所述中冷器上游的所述增压后进气管路交汇连通。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的有益效果如下：

本实用新型的清洁且压力可控的尿素供给系统，包括尿素箱，尿素箱上设有尿素箱压力检测件和第一放气阀；还包括用于与增压后进气管路交汇连通的稳压总管路、第一分支管路、第二分支管路、用于控制稳压总管路与第一分支管路或与第二分支管路连通的控制阀和稳压罐；第一分支管路和第二分支管路均与稳压罐的进气端连通，稳压罐的出气端通过稳压管路与尿素箱的通气孔连通，第一分支管路上设有减压阀，稳压罐上设有稳压罐压力检测件和第二放气阀。发动机包括机体、增压器、增压后进气管路、中冷器和清洁且压力可控的尿素供给系统，稳压总管路与中冷器上游的增压后进气管路交汇连通。

本实用新型通过设置稳压罐、并从增压后进气管路引入清洁、高压气体。在运行工况下，可利用控制阀控制第一分支管路导通，给尿素箱提供一定压力的气源，既能确保尿素箱稳定保持一定的正压，又能避免尿素箱被杂质污染；在停车工况下，还可利用控制阀控制第二分支管路导通，使尿素箱压力与大气压一致，避免尿素箱因温降导致出现负压现象。

附图说明

图1是本实用新型第一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型尿素供给系统进行压力控制的的流程图；

图3是本实用新型第二种实施例的结构示意图；

图中：1-尿素箱，11-尿素箱压力检测件，12-第一放气阀，13-稳压管路，14-止回阀，2-稳压总管路，21-电控三通阀，3-第一分支管路，31-减压阀，32-第一电控阀，4-第二分支管路，41-第二电控阀，5-稳压罐，51-罐体，52-稳压罐压力检测件，53-第二放气阀，54-第一空气滤清器，6-机体，7-增压器，8-第二空气滤清器，9-增压后进气管路，91-中冷器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

由图1所示，本实施例公开的清洁且压力可控的尿素供给系统，包括尿素箱1，尿素箱1上设有尿素箱压力检测件11和第一放气阀12；除此外还包括用于与增压后进气管路9交汇连通的稳压总管路2、第一分支管路3、第二分支管路4、用于控制稳压总管路2与第一分支管路3或与第二分支管路4连通的控制阀和稳压罐5；第一分支管路3和第二分支管路4均与稳压罐5的进气端连通，稳压罐5的出气端通过稳压管路13与尿素箱1的通气孔连通，第一分支管路3上设有减压阀31，稳压罐5的罐体51上设有稳压罐压力检测件52和第二放气阀53。

本实施例中的控制阀为电控三通阀21，电控三通阀21的一个端口与稳压总管路2连通，剩余两个端口分别与第一分支管路3和第二分支管路4连通。

从增压后进气管路9引入清洁、高压气体，可避免尿素箱1被杂质污染；为了进一步确保进入尿素箱1的气体的清洁度，以满足尿素喷射系统对尿素清洁度的高要求；本实施例对上述结构进行了优化，在罐体51内增加空气滤清器(记为第一空气滤清器54)，经进气端进入罐体51的气体经过第一空气滤清器54的过滤后再经出气端流出。

为防止因尿素箱1液位波动、管路压力波动等因素导致的尿素溶液回流至稳压罐5或管路中；本实施例对上述结构作了进一步优化，在尿素箱1和稳压罐5之间的稳压管路13中设置止回阀14。或者，对尿素箱1和稳压罐5的安装高度进行管控，安装后的稳压罐5的底面高于尿素箱1的底面，防止尿素液回流。

除此之外，本实施例的尿素供给系统还包括控制单元；控制阀、第一放气阀12，尿素箱压力检测件11、稳压罐压力检测件52和第二放气阀53均与控制单元电连接。本实施例中，控制单元为发动机ECU。还有一些实施例中，控制单元是独立于发动机ECU之外的一个控制器，该控制器与发动机ECU通讯连接，进行信息共享和数据交互。

本实施例还公开了一种发动机，包括机体6、增压器7、增压后进气管路9和上述的尿素供给系统，增压后进气管路9的一端与增压器7的压气机出口连通，另一端与机体6的进气通道连通，机体6的出气通道与增压器7的涡轮机入口连通；增压后进气管路9上设置有中冷器91；稳压总管路2与中冷器91上游的增压后进气管路9交汇连通。其中，增压器7的压气机进口与空气滤清器连通(记为第二空气滤清器8)。

下面基于上述尿素供给系统的结构，对其进行压力控制的方法进行简要阐述：

由图2所示，压力控制的方法包括：

S1、整车上电。

S2、发动机ECU判断发动机转速是否超过设定值n(比如，怠速转速)；若超过，执行步骤S3；否则，直接执行步骤S6。

S3、发动机ECU向控制阀发送指令，控制阀控制第一分支管路3导通(第一分支管路3与稳压总管路2连通)，第二分支管路4截止(第二分支管路4与稳压总管路2不连通；然后同时执行步骤S4和步骤S5。

第一分支管路3上的减压阀31将增压器7增压后的高压气体减压至设定压力范围内(根据尿素箱1承压能力，比如设定20kPa)，高压气体经过减压后进入稳压罐5，并最终进入尿素箱1，使尿素箱1压力保持在一定的正压范围内。

S4、发动机ECU基于稳压罐压力检测件52反馈的稳压罐压力P1，判断稳压罐压力P1是否小于等于设定值a；若小于等于设定值a，第二放气阀53保持关闭；否则，第二放气阀53打开(进行泄压处理)。

S5、发动机ECU基于基于尿素箱压力检测件11反馈的尿素箱压力P2，判断尿素箱压力P2是否小于等于设定值b，若小于等于设定值b，第一放气阀12保持关闭；否则，第一放气阀12打开(进行泄压处理)。

S6、发动机ECU向控制阀发送指令，控制阀控制第一分支管路3截止，第二分支管路4导通，并返回步骤S2。低于怠速转速时，表示发动机熄火状态，为防止引发动机熄火后、尿素箱1温度降低导致内部出现负压现象，此时需使第二分支管路4导通，将尿素箱1与大气相通，保持尿素箱1压力稳定。

本实用新型通过设置稳压罐5，并从增压后进气管路9引入经第二空气滤清器8过滤且经增压器7增压的清洁、高压气体。并通过控制阀控制第一分支管路3导通，给运行工况下的尿素箱1提供一定压力的气源，既能确保尿素箱1稳定保持一定的正压，又能避免尿素箱1被杂质污染。在停车工况下，通过控制阀控制第二分支管路4导通，可使尿素箱1压力与大气压一致，避免尿素箱1因温降导致的负压问题。

实施例二：

本实施例的结构与实施例一的结构基本相同，不同之处在于控制阀，下面仅针对不同之处进行详细阐述。

由图3所示，本实施例中，控制阀包括第一电控阀32和第二电控阀41；第一电控阀32设置于第一分支管路3上，第二电控阀41设置于第二分支管路4上。第一电控阀32可控制第一分支管路3的导通或截止，第二电控阀41可独立控制第二分支管路4的导通或截止。具体压力控制方法与实施例一相同，在此不做赘述。

本说明书中，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

总之，本实用新型中通过设置稳压罐、并从增压后进气管路引入清洁、高压气体。在运行工况下，可给尿素箱提供一定压力的气源，既能确保尿素箱稳定保持一定的正压，又能避免尿素箱被杂质污染；在停车工况下，可使尿素箱压力与大气压一致，避免尿素箱因温降导致出现负压现象。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种清洁且压力可控的尿素供给系统，包括尿素箱，所述尿素箱上设有尿素箱压力检测件和第一放气阀；其特征在于，还包括用于与增压后进气管路交汇连通的稳压总管路、第一分支管路、第二分支管路、用于控制所述稳压总管路与所述第一分支管路或与所述第二分支管路连通的控制阀和稳压罐；

所述第一分支管路和所述第二分支管路均与所述稳压罐的进气端连通，所述稳压罐的出气端通过稳压管路与所述尿素箱的通气孔连通，所述第一分支管路上设有减压阀，所述稳压罐上设有稳压罐压力检测件和第二放气阀。

2.根据权利要求1所述的清洁且压力可控的尿素供给系统，其特征在于，所述稳压罐包括罐体，所述罐体内设置有空气滤清器。

3.根据权利要求1所述的清洁且压力可控的尿素供给系统，其特征在于，所述控制阀为电控三通阀，所述电控三通阀的一个端口与所述稳压总管路连通，剩余两个端口分别与所述第一分支管路和所述第二分支管路连通。

4.根据权利要求1所述的清洁且压力可控的尿素供给系统，其特征在于，所述控制阀包括第一电控阀和第二电控阀；所述第一电控阀设置于所述第一分支管路上，所述第二电控阀设置于所述第二分支管路上。

5.根据权利要求1所述的清洁且压力可控的尿素供给系统，其特征在于，所述稳压管路上设置有止回阀。

6.根据权利要求1至5任一项所述的清洁且压力可控的尿素供给系统，其特征在于，安装后的所述稳压罐的底面高于所述尿素箱的底面。

7.根据权利要求1所述的清洁且压力可控的尿素供给系统，其特征在于，还包括控制单元；所述控制阀、所述第一放气阀，所述尿素箱压力检测件、所述稳压罐压力检测件和所述第二放气阀均与所述控制单元电连接。

8.根据权利要求7所述的清洁且压力可控的尿素供给系统，其特征在于，所述控制单元与发动机ECU通讯连接。

9.根据权利要求7所述的清洁且压力可控的尿素供给系统，其特征在于，所述控制单元为发动机ECU。

10.一种发动机，包括机体、增压器和增压后进气管路，所述增压后进气管路的一端与所述增压器的压气机出口连通，另一端与所述机体的进气通道连通；所述增压后进气管路上设置有中冷器；其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的清洁且压力可控的尿素供给系统，所述稳压总管路与所述中冷器上游的所述增压后进气管路交汇连通。

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