CN217270410U - 一种尿素加热装置、发动机总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆技术领域，具体公开了一种尿素加热装置、发动机总成及车辆，该尿素加热装置包括加热装置，尿素箱，液压油箱和换热件。尿素箱设置有进油接口和出油接口，液压油箱具有输出油口和回油油口，输出油口能与进油接口通过管路连通，回油油口能与出油接口通过管路连通；换热件设置于尿素箱内，换热件内部设有换热油路，换热油路的两端分别连接进油接口和出油接口。当外界环境温度较低时，通过液压油箱中较热的液压油对尿素箱内的尿素溶液进行加热，可有效利用液压油的热量，无需损耗电能，同时由于油温通常比水温高，还可保证在规定时间内对尿素溶液进行解冻。

Description

一种尿素加热装置、发动机总成及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种尿素加热装置、发动机总成及车辆。

背景技术

由于尿素溶液的冰点温度在-11℃左右，在冬季，特别是北方地区，温度甚至能达到-35℃，这此环境温度下尿素溶液已完全结冰，SCR系统无法进行尿素喷射，这会导致氮氧化物排放不能得到有效控制。

对此，目前常用的措施是采用发动机冷却液循环和电加热的方式对尿素箱内的尿素进行加热，但水加热受发动机转速影响较大，当发动机长期运行在较低转速时，进入尿素箱的水流量较小，尿素箱内对流换热效果差，可能存在规定时间内解冻失败风险，而电加热则存在损耗电能的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种尿素加热装置，以解决现有技术中对尿素箱中的尿素溶液通过水加热可能存在规定时间内解冻失败风险，通过电加热存在损耗电能的问题。

一方面，本实用新型提供一种尿素加热装置，该尿素加热装置包括尿素箱和液压油箱，所述尿素箱用于存储尿素溶液，所述液压油箱用于存储液压油：所述尿素箱设置有进油接口和出油接口，所述液压油箱具有输出油口和回油油口，所述输出油口能与所述进油接口通过管路连通，所述回油油口能与所述出油接口通过管路连通；

所述尿素加热装置还包括设置于所述尿素箱内的换热件，所述换热件内部设有换热油路，所述换热油路的两端分别连接所述进油接口和所述出油接口。

作为尿素加热装置的优选技术方案，还包括：

油冷器；

第一管路，连接所述输出油口和所述油冷器的输入端；

第二管路，连接所述回油油口和所述油冷器的输出端。

作为尿素加热装置的优选技术方案，所述尿素加热装置还包括：

第一连接管路，连接所述第一管路和所述进油接口；

第二连接管路，连接所述第二管路和所述出油接口。

作为尿素加热装置的优选技术方案，所述尿素加热装置还包括：

第一控制阀，具有接口A1、接口A2和接口A3，所述接口A1和所述接口A2串联于所述第一管路，且所述接口A1相对所述接口A2靠近所述液压油箱，所述接口A3连接所述第一连接管路，所述第一控制阀能够控制所述接口A1与所述接口A2和所述接口A3择一连通；

第二控制阀，具有接口B1、接口B2和接口B3，所述接口B1和所述接口B2串联于所述第二管路，且所述接口B1相对所述接口B2靠近所述液压油箱，所述接口B3连接所述第二连接管路，所述第二控制阀能够控制所述接口B1与所述接口B2和所述接口B3择一连通。

作为尿素加热装置的优选技术方案，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为电磁阀。

作为尿素加热装置的优选技术方案，所述换热件呈管状，且所述第一连接管路、所述换热件和所述第二连接管路一体设置。

作为尿素加热装置的优选技术方案，所述尿素加热装置还包括加热管，所述加热管设置于所述尿素箱内且用于加热所述尿素箱内的尿素溶液。

作为尿素加热装置的优选技术方案，所述尿素箱还设置有供液管路，所述加热管包括平行且间隔设置的第一管节和第二管节，以及连接所述第一管节和所述第二管节的第三管节，所述供液管路位于所述第一管节和所述第二管节之间。

另一方面，本实用新型提供一种发动机总成，包括上述任一方案中的尿素加热装置。

再一方面，本实用新型提供一种车辆，包括上述方案中的发动机总成。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种尿素加热装置、发动机总成及车辆，该尿素加热装置包括加热装置，尿素箱，液压油箱和换热件。尿素箱设置有进油接口和出油接口，液压油箱具有输出油口和回油油口，输出油口能与进油接口通过管路连通，回油油口能与出油接口通过管路连通；换热件设置于尿素箱内，换热件内部设有换热油路，换热油路的两端分别连接进油接口和出油接口。当外界环境温度较低时，通过液压油箱中较热的液压油对尿素箱内的尿素溶液进行加热，可有效利用液压油的热量，无需损耗电能，同时由于油温通常比水温高，还可保证在规定时间内对尿素溶液进行解冻。

附图说明

图1为本实用新型实施例中尿素加热装置的结构示意图。

图中：

1、尿素箱；2、液压油箱；3、换热件；4、油冷器；5、第一管路；6、第二管路；7、第一连接管路；8、第二连接管路；9、第一控制阀；10、第二控制阀；11、加热管；111、第一管节；112、第二管节；113、第三管节；12、供液管路；13、通气孔；14、回流管路。

具体实施方式

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。

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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

为了防止低温环境下尿素溶液结冰，以保证SCR系统正常进行尿素喷射，目前常用的措施是采用发动机冷却液循环和电加热的方式对尿素箱内的尿素进行加热，但水加热受发动机转速影响较大，当发动机长期运行在较低转速时，进入尿素箱的水流量较小，尿素箱内对流换热效果差，可能存在规定时间内解冻失败风险，而电加热则存在损耗电能的问题。

对此，本实施例提供一种尿素加热装置，该尿素加热装置相对水加热在规定时间内解冻的几率更高，同时有效减少电能损耗。

具体地，如图1所示，图1为本实施例中尿素加热装置的结构示意图。该尿素加热装置，包括尿素箱1，液压油箱2和换热件3。其中，尿素箱1用于存储尿素溶液，液压油箱2用于存储液压油，液压油箱2用于给车辆的其他液压执行元件供给液压油，液压执行元件如油缸等。尿素箱1设置有进油接口和出油接口，液压油箱2具有输出油口和回油油口，输出油口能与进油接口通过管路连通，回油油口能与出油接口通过管路连通；换热件3设置于尿素箱1内，换热件3内部设有换热油路，换热油路的两端分别连接进油接口和出油接口。由于在实际行车的过程中，液压油的油温通常比发动机冷却水箱的水温的温度要高，当外界环境温度较低时，通过液压油箱2中较热的液压油对尿素箱1内的尿素溶液进行加热，可有效利用液压油的热量，无需损耗电能，同时还可保证在规定时间内对尿素溶液进行解冻。

该尿素加热装置还包括油冷器4、第一管路5和第二管路6。其中，第一管路5连接输出油口和油冷器4的输入端；第二管路6连接回油油口和油冷器4的输出端。考虑到尿素溶液的加热需求仅在于环境温度较低的情况下，当环境温度较高时，还可通过油冷器4对液压油箱2内的液压油进行降温，以保证液压油箱2内的液压油温度保持在规定范围内。

可选地，该尿素加热装置还包括第一连接管路7和第二连接管路8，其中，第一连接管路7连接第一管路5和进油接口；第二连接管路8连接第二管路6和出油接口。如此设置可简化油路设置。

可选地，尿素加热装置还包括第一控制阀9和第二控制阀10。其中，第一控制阀9具有接口A1、接口A2和接口A3，接口A1和接口A2串联于第一管路5，且接口A1相对接口A2靠近液压油箱2，接口A3连接第一连接管路7，第一控制阀9能够控制接口A1与接口A2和接口A3择一连通；第二控制阀10具有接口B1、接口B2和接口B3，接口B1和接口B2串联于第二管路6，且接口B1相对接口B2靠近液压油箱2，接口B3连接第二连接管路8，第二控制阀10能够控制接口B1与接口B2和接口B3择一连通。可通过第一控制阀9和第二控制阀10控制液压油箱2液压油流入尿素箱1或者油冷器4。具体地，当第一控制阀9控制接口A1与接口A3连通时，第二控制阀10控制接口B1与接口B3连通，此时液压油在液压油箱2和尿素箱1之间循环，当第一控制阀9控制接口A1与接口A2连通时，第二控制阀10控制接口B1与接口B2连通，此时液压油在液压油箱2和油冷器4之间循环。

其中，第一控制阀9和第二控制阀10均优选为电磁阀，具体可为两位三通电磁阀。在其他的实施例中，亦可选用机械阀。本实施例中，尿素箱1还设置有通气孔13，用于输入尿素溶液的供液管路12，以及用于回流尿素溶液的回流管路14。

本实施例中，换热件3呈管状，且第一连接管路7、换热件3和第二连接管路8一体设置，如此设置便于加工和组装。在其他实施例中，换热件3的外表面还可设置翅片，以进一步增强换热效率。

可选地，尿素加热装置还包括加热管11，加热管11设置于尿素箱1内且用于加热尿素箱1内的尿素溶液。其中，加热管11中的介质可以为热水或发动机冷却液，通过设置加热管11可进一步增强对尿素箱1内尿素溶液的加热效率。在其他的实施例中，加热管11还可替代为电加热件。优选地，加热管11包括平行且间隔设置的第一管节111和第二管节112，以及连接第一管节111和第二管节112的第三管节113，供液管路12位于第一管节111和第二管节112之间。如此设置，能保证供液管路12入口处的尿素溶液不仅可通过换热件3加热，同时还可通过加热管11加热，可尽快融化，以满足尿素喷射的时间需求。

尿素加热装置的工作原理如下：如果环境温度、尿素箱1温度低于第一设定值，尿素液位高于第二设定值，且尿素泵正在工作，而尿素喷射量低于第三设定值，NOx排放值在持续升高，则说明尿素溶液处于冻结状态。其中，第一设定值、第二设定值和第三设定值可通过需要设置。环境温度和尿素箱1温度可通过温度传感器采集，尿素液位可通过尿素箱1内的液位传感器采集，尿素喷射量可通过流量传感器采集，NOx排放值可通过NOx传感器采集。

当判断尿素溶液处于冻结状态后，如果液压油温度高于第一设定温度，则控制第一控制阀9和第二控制阀10使液压油在液压油箱2和尿素箱1之间循环，通过液压油油温促使其尿素溶液快速解冻。如尿素箱1温度超出第二设定温度，则控制第一控制阀9和第二控制阀10使液压油在液压油箱2和油冷器4之间循环。其中，第一设定温度小于第二设定温度，且第一设定温度和第二设定温度可根据需要设置。

本实施例还提供一种发动机总成，包括上述方案中的尿素加热装置。

本实施例还提供一种车辆，包括上述方案中的发动机总成。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种尿素加热装置，包括尿素箱(1)和液压油箱(2)，所述尿素箱(1)用于存储尿素溶液，所述液压油箱(2)用于存储液压油，其特征在于，所述尿素箱(1)设置有进油接口和出油接口，所述液压油箱(2)具有输出油口和回油油口，所述输出油口能与所述进油接口通过管路连通，所述回油油口能与所述出油接口通过管路连通；

所述尿素加热装置还包括设置于所述尿素箱(1)内的换热件(3)，所述换热件(3)内部设有换热油路，所述换热油路的两端分别连接所述进油接口和所述出油接口。

2.根据权利要求1所述的尿素加热装置，其特征在于，还包括：

油冷器(4)；

第一管路(5)，连接所述输出油口和所述油冷器(4)的输入端；

第二管路(6)，连接所述回油油口和所述油冷器(4)的输出端。

3.根据权利要求2所述的尿素加热装置，其特征在于，所述尿素加热装置还包括：

第一连接管路(7)，连接所述第一管路(5)和所述进油接口；

第二连接管路(8)，连接所述第二管路(6)和所述出油接口。

4.根据权利要求3所述的尿素加热装置，其特征在于，所述尿素加热装置还包括：

第一控制阀(9)，具有接口A1、接口A2和接口A3，所述接口A1和所述接口A2串联于所述第一管路(5)，且所述接口A1相对所述接口A2靠近所述液压油箱(2)，所述接口A3连接所述第一连接管路(7)，所述第一控制阀(9)能够控制所述接口A1与所述接口A2和所述接口A3择一连通；

第二控制阀(10)，具有接口B1、接口B2和接口B3，所述接口B1和所述接口B2串联于所述第二管路(6)，且所述接口B1相对所述接口B2靠近所述液压油箱(2)，所述接口B3连接所述第二连接管路(8)，所述第二控制阀(10)能够控制所述接口B1与所述接口B2和所述接口B3择一连通。

5.根据权利要求4所述的尿素加热装置，其特征在于，所述第一控制阀(9)和所述第二控制阀(10)均为电磁阀。

6.根据权利要求3所述的尿素加热装置，其特征在于，所述换热件(3)呈管状，且所述第一连接管路(7)、所述换热件(3)和所述第二连接管路(8)一体设置。

7.根据权利要求1所述的尿素加热装置，其特征在于，所述尿素加热装置还包括加热管(11)，所述加热管(11)设置于所述尿素箱(1)内且用于加热所述尿素箱(1)内的尿素溶液。

8.根据权利要求7所述的尿素加热装置，其特征在于，所述尿素箱(1)还设置有供液管路(12)，所述加热管(11)包括平行且间隔设置的第一管节(111)和第二管节(112)，以及连接所述第一管节(111)和所述第二管节(112)的第三管节(113)，所述供液管路(12)位于所述第一管节(111)和所述第二管节(112)之间。

9.一种发动机总成，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的尿素加热装置。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的发动机总成。

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