专利名称：组合式油箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到组合式油箱，该技术应用到汽车尾气的后处理行业。
背景技术：
未来几年内，全球的汽车生产商，特别是美国和欧洲关于汽车氮氧化物NOx和微 粒PM的排放达标方面将强制性地实施一些更严厉的规格，例如，欧5和欧6排放标准。在排放法规的压力下，一方面国外的车用重负荷柴油机正不断进行技术升级和 改进，另一方面，选择恰当的后处理技术策略和装备，例如，SCR (Selective Catalytic Reduction)催化转化还原技术，DPF (Diesel Particulate Filter)颗粒捕捉器，DOC (Diesel Oxidation Catalyst)氧化型催化器等。SCR技术的本质是利用尿素在高温下分解出NH3,作为还原剂的NH3和发动机排气 中的NOx在催化剂和温度的综合作用下进行反应，理想工况下生成无毒的队和H2O,从而达 到净化的目的。国外如此热衷于SCR技术的原因，主要是SCR具有很多优点，例如，可以在 柴油车的排气温度250 550 C的范围内具有50 85%的NOx去除效率，并能有效降低 PM的排放水平；SCR能轻松满足欧IV和欧V水平，也具有达到欧VI水平的潜力；目前达到欧 IV采用的SCR技术，发动机的燃油耗可降低3 6%;SCR催化剂不含有贵金属，成本相对较 低；SCR对车用燃油的质量，特别是硫含量不敏感。基于以上分析，SCR后处理技术也最适合 中国的车辆状况和车用燃油状况。如果未来在中国推广应用车载SCR后处理技术，必须解决好尿素还原剂供应、尿 素还原剂的剂量、尿素还原剂的雾化喷射、SCR催化剂转换效率、氨气泄露量等至关重要的 技术难点。对比国外公司的SCR系统，发现都是以‘单元或模块’的概念进行设计，例如，计量 单元和控制单元(DCU和ECU)，即把有关的信号测量、反馈、控制以及执行机构集成起来，有 利于在整车上的布置和安装。但是，这些单元的价格昂贵。反之，如果不采用国外进口的DCU和ECU单元模块，而把SCR系统所需要的各个功 能的单元模块或零部件分别固定在卡车的驾驶室和车架上，不仅占用空间，而且管线的布 置会显得凌乱，此外，单独固定尿素还原剂箱的托架就重达Wkg，同时这些单元模块或零部 件随意的布置安装也易产生可靠性的问题。检索专利发现，还没有同类型的专利申报。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种组合式油箱，是在传统的汽车油箱的基础上，组 合上尿素还原剂箱和尿素还原剂剂量控制箱，使一个箱体具备3种功能，实现紧凑化的设 计，有利于车辆的美观设计，减少连接件的安装，简化车辆配置，降低重量，既能满足国4以 上SCR标准要求，又能降低系统的成本。本实用新型的技术方案是这样实现的组合式油箱，由精密过滤器、精密气体电磁阀、精密稳压阀、控制单元、精密液体电磁阀、泵前和泵后尿素还原剂管、尿素还原剂箱体、 金属支架、尿素还原剂箱盖、燃油箱盖、尿素还原剂液位传感器、燃油箱体、尿素还原剂放液 阀、燃油放液阀、进出电气控制箱的组合套管、尿素还原剂的剂量管、电源导线、压缩空气输 入管、压缩空气输出管、来自催化转化器的温度反馈信号线、来自催化转化器的氮氧化物反 馈信号线、输入到驾驶室的尿素还原剂液位报警信号线、微型液泵、自然通风口、箱体连接 焊接点、咬口端盖扣板、电气控制箱构成；其特征在于油箱的一侧是燃油箱体，另一侧是 尿素还原剂箱体和电气控制箱；燃油箱体和还原剂箱体的体积容量关系Ll/L2=5 15，还原 剂箱体和电气控制箱的容量关系L3/L4=l ；电气控制箱的一侧设置有咬口端盖扣板。所述的燃油箱体上部为燃油箱盖，下部为燃油放液阀。所述的尿素还原剂箱的箱底部设有尿素还原剂液位传感器和尿素还原剂放液阀， 顶部设有尿素还原剂箱盖。所述的电气控制箱中包括气液电三路；电气控制箱下底板固定有控制单元，控制 单元的信号输入是来自催化转化器的温度反馈信号线和来自催化转化器的氮氧化物反馈 信号线，控制单元输出信号是驱动微型液泵的电压变化值，调节精密液体电磁阀的电压值， 调节精密气体电磁阀的电压值，以及输入到驾驶室的尿素还原剂液位报警信号线。所述的电气控制箱用箱体连接焊接点连接在尿素还原剂箱的左侧，在箱壁两侧由 金属支架分别固定连接有精密过滤器、精密气体电磁阀、精密稳压阀和精密液体电磁阀；设 置在电气控制箱中的微型液泵上连接泵前和泵后尿素还原剂管一端，其另一端设在尿素还 原剂箱体内。所述的尿素还原剂液位传感器的高度hi和还原剂箱体的高度h2的比例关系是 hl/h2=l/5 ；尿素还原剂液位传感器是双电极的电导率型。所述的微型液泵是齿轮泵或电磁隔膜泵。本实用新型的积极效果在于，采用常规的汽车油箱进行结构的改造，使之变成组 合式油箱，即油箱、尿素还原剂箱和电控单元箱的一体化，外形美观，方便维修，解决了 SCR 系统的安装和布置问题，更方便实现现代生产，具有很高的可靠性和实用价值。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的左视结构示意图。图3为本实用新型的右视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述如图1-3所示，组合式油 箱，由精密过滤器1、精密气体电磁阀2、精密稳压阀3、控制单元4、精密液体电磁阀5、泵前 和泵后尿素还原剂管6、尿素还原剂箱体7、金属支架8、尿素还原剂箱盖9、燃油箱盖10、尿 素还原剂液位传感器11、燃油箱体12、尿素还原剂放液阀13、燃油放液阀14、进出电气控制 箱20的组合套管15、尿素还原剂的剂量管15-1、电源导线15-2、压缩空气输入管15_3、压 缩空气输出管15-4、来自催化转化器的温度反馈信号线15-5、来自催化转化器的氮氧化物 反馈信号线15-6、输入到驾驶室的尿素还原剂液位报警信号线15-7、微型液泵16、自然通 风口 17、箱体连接焊接点18、咬口端盖扣板19、电气控制箱20构成；其特征在于油箱的一侧是燃油箱体12，另一侧是尿素还原剂箱体7和电气控制箱20 ；燃油箱体12和还原剂箱体 7的体积容量关系Ll/L2=5 15，还原剂箱体7和电气控制箱20的容量关系L3/L4=l ；电气 控制箱20的一侧设置有咬口端盖扣板19。所述的燃油箱体12上部为燃油箱盖10，下部为燃油放液阀14。所述的尿素还原剂箱7的箱底部设有尿素还原剂液位传感器11和尿素还原剂放 液阀13，顶部设有尿素还原剂箱盖9。所述的电气控制箱20中包括气液电三路；电气控制箱20下底板固定有控制单元 4，控制单元4的信号输入是来自催化转化器的温度反馈信号线15-5和来自催化转化器的 氮氧化物反馈信号线15-6，控制单元4输出信号是驱动微型液泵16的电压变化值，调节精 密液体电磁阀5的电压值，调节精密气体电磁阀2的电压值，以及输入到驾驶室的尿素还原 剂液位报警信号线15-7。所述的电气控制箱20用箱体连接焊接点18连接在尿素还原剂箱7的左侧，在箱 壁两侧由金属支架8分别固定连接有精密过滤器1、精密气体电磁阀2、精密稳压阀3和精 密液体电磁阀5 ；设置在电气控制箱20中的微型液泵16上连接泵前和泵后尿素还原剂管6 一端，其另一端设在尿素还原剂箱体7内。所述的尿素还原剂液位传感器11的高度hi和还原剂箱体7的高度h2的比例关 系是hl/h2=l/5 ；尿素还原剂液位传感器11是双电极的电导率型。所述的微型液泵16是齿轮泵或电磁隔膜泵。选择材质为SUS304或SUS441不锈钢板，其厚度为1. 2mnTl. 5mm,首先按照汽车燃 油箱的制造工艺，按照尺寸剪裁板料、打孔、卷板、焊接而成，其中，燃油箱体12和尿素还原 剂箱体7需要在0. OSMpa恒压下完成30min的打压密封测试，确保无泄漏；燃油箱体12和 尿素还原剂箱体7的体积比例可以采用L1/L2和L3/L4来决定，其范围是当L3/L4=l和Li/ L2=5 15，例如，当L3/L4=l和Ll/L2=5时，燃油箱体12和尿素还原剂箱体7同时加满液体 时，即使是国V标准下，尿素还原剂消耗量是燃油消耗量的1/20时，一箱的尿素还原剂可 以行驶两箱燃油的车辆里程，此状况更适合于尿素还原剂加注站分布稀少的区域；当L3/ L4=l和Ll/L2=10时，燃油箱体12和尿素还原剂箱体7同时加满液体时，即使是国5标准 下，尿素还原剂消耗量是燃油消耗量的1/20时，一箱的尿素还原剂可以大约行驶一箱燃油 的车辆里程；但是，L2的尺寸过分扩大没有意义，L2增大等于相应的扩大L3的空间，造成空 间的浪费；当L3/L4=l和Ll/L2=15时，燃油箱体12和尿素还原剂箱体7同时加满液体时， 即使是国4标准下，尿素还原剂消耗量是燃油消耗量的约1/30时，一箱的尿素还原剂可以 行驶一箱燃油的车辆里程，尿素还原剂和燃油可以几乎同时在加油站进行补充加注；但是， L2的尺寸过分减少能带来新的问题，对于一个标准长度的油箱，其在汽车上的安装空间是 大致固定的，例如，当Ll/L2=40时，L2的尺寸长度过小，箱盖和液位传感器的安装困难；尿 素还原剂箱体7上的尿素还原剂箱盖9可以采用特制的盖，其目的之一是开口形状的区别， 以区别于燃油箱盖上圆孔，防止燃油和尿素还原剂之间互相加错，其目的之二是组合有标 准的单向的通气阀，以便可以在尿素还原剂箱内液体负压时可以微量进入空气，调节压力， 以免产生负压；在尿素还原剂箱体7的底部安装尿素还原剂的出液管6和尿素还原剂的液 位传感器11 ；尿素还原剂的液位传感器11是双电极的电导率型传感器，当尿素还原剂液位 传感器11的高度hi和还原剂箱体7的高度h2的比例关系正好是hl/h2=l/5，双电极之间电阻加大，超过设定之后，开始报警，提示尿素还原剂需要补加；微型液泵16选用24V的直 流齿轮泵或电磁隔膜泵，以便同车载蓄电池相匹配；控制单元4也是以MV车载蓄电池为动 力，内置计算机逻辑控制程序，依靠来自催化转化器的温度反馈信号线15-5和来自催化转 化器的氮氧化物反馈信号线15-6，输出信号用来驱动微型液泵16，同步调节精密液体电磁 阀5和精密气体电磁阀2，以及输入到驾驶室的尿素还原剂液位报警信号线15-7 ；从该组合 油箱安装在车上后观察，燃油箱体12布置在车上的位置是距离发动机的距离最远，而尿素 还原剂箱体7和电气控制箱20布置在车上的位置是距离发动机的距离最近，该组合式油箱 采用托架固定在车架上；尿素还原剂箱盖9和燃油箱盖10朝向车厢外侧，组合套管15朝向 车架一侧，方便连接；完成本实用新型。
权利要求1.组合式油箱，由精密过滤器、精密气体电磁阀、精密稳压阀、控制单元、精密液体电 磁阀、泵前和泵后尿素还原剂管、尿素还原剂箱体、金属支架、尿素还原剂箱盖、燃油箱盖、 尿素还原剂液位传感器、燃油箱体、尿素还原剂放液阀、燃油放液阀、进出电气控制箱的组 合套管、尿素还原剂的剂量管、电源导线、压缩空气输入管、压缩空气输出管、来自催化转化 器的温度反馈信号线、来自催化转化器的氮氧化物反馈信号线、输入到驾驶室的尿素还原 剂液位报警信号线、微型液泵、自然通风口、箱体连接焊接点、咬口端盖扣板、电气控制箱构 成；其特征在于油箱的一侧是燃油箱体，另一侧是尿素还原剂箱体和电气控制箱；燃油箱 体和还原剂箱体的体积容量关系Ll/L2=5 15，还原剂箱体和电气控制箱的容量关系L3/ L4=l ；电气控制箱的一侧设置有咬口端盖扣板。
2.根据权利要求1所述的组合式油箱，其特征在于所述的燃油箱体上部为燃油箱盖， 下部为燃油放液阀。
3.根据权利要求1所述的组合式油箱，其特征在于所述的尿素还原剂箱的箱底部设 有尿素还原剂液位传感器和尿素还原剂放液阀，顶部设有尿素还原剂箱盖。
4.根据权利要求1所述的组合式油箱，其特征在于所述的电气控制箱中包括气液电 三路；电气控制箱下底板固定有控制单元，控制单元的信号输入是来自催化转化器的温度 反馈信号线和来自催化转化器的氮氧化物反馈信号线，控制单元输出信号是驱动微型液泵 的电压变化值，调节精密液体电磁阀的电压值，调节精密气体电磁阀的电压值，以及输入到 驾驶室的尿素还原剂液位报警信号线。
5.根据权利要求1所述的组合式油箱，其特征在于所述的电气控制箱用箱体连接焊 接点连接在尿素还原剂箱的左侧，在箱壁两侧由金属支架分别固定连接有精密过滤器、精 密气体电磁阀、精密稳压阀和精密液体电磁阀；设置在电气控制箱中的微型液泵上连接泵 前和泵后尿素还原剂管一端，其另一端设在尿素还原剂箱体内。
专利摘要本实用新型涉及一种组合式油箱，由精密过滤器、精密气体电磁阀、精密稳压阀、控制单元、精密液体电磁阀、泵前和泵后尿素还原剂管、尿素还原剂箱体、金属支架、尿素还原剂箱盖、燃油箱盖、尿素还原剂液位传感器、燃油箱体、尿素还原剂放液阀、燃油放液阀、进出电气控制箱的组合套管、尿素还原剂的剂量管、电源导线、压缩空气输入管、压缩空气输出管、来自催化转化器的温度反馈信号线、来自催化转化器的氮氧化物反馈信号线、输入到驾驶室的尿素还原剂液位报警信号线、微型液泵、自然通风口、箱体连接焊接点、咬口端盖扣板、电气控制箱构成；其特征在于油箱的一侧是燃油箱体，另一侧是尿素还原剂箱体和电气控制箱；燃油箱体和还原剂箱体的体积容量关系L1/L2=5~15，还原剂箱体和电气控制箱的容量关系L3/L4=1；电气控制箱的一侧设置有咬口端盖扣板。其实现了紧凑化的设计，有利于车辆的美观设计，减少连接件的安装，简化车辆配置，降低重量，既能满足国4以上SCR标准要求，又能降低系统的成本。
文档编号F01N9/00GK201874708SQ201020574999
公开日2011年6月22日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者刘国军, 崔龙, 张克金, 张苡铭, 李凤伟, 杨彬, 王丹, 魏晓川 申请人:中国第一汽车集团公司