一种用于调节SCR温度的控制装置及农用机械的制作方法

本发明属于农用机械技术领域，尤其涉及一种用于调节SCR温度的控制装置及设有该用于调节SCR温度的控制装置的农用机械。

背景技术：

目前，随着排放法规越来越严格，对发动机后处理技术的要求越来越高，为满足排放法规对碳烟和氮氧化物的限制，发动机主要利用选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction，SCR)来降低氮氧化物的排放，SCR技术是一种利用氨、氨水、尿素或烃类为还原剂，在氧浓度高出氮氧化物浓度两个数量级以上的条件下，高选择性地优先把氮氧化物还原为氮气的技术。通过SCR系统处理后，使柴油机尾气满足排放法规。催化的作用是降低反应的活化能，使其反应温度降低至合适的温度区间，从而使得氧化还原反应容易进行。SCR系统的主要工作过程是尿素溶液经尿素喷嘴喷入排气管中，当温度在200℃以上发生热解反应产生氨气(NH3)，氨气在催化剂作用下与废气中的NOx反应，达到减少NOx排放的目的；SCR在工作过程中尿素箱需要升温以防止尿素箱内结晶、所述尿素喷嘴需要降温；需要单独设计一个温度控制管路对尿素箱和尿素喷嘴的进行冷却或加热，导致发动机的结构比较复杂，增加了整个发动机的成本。

技术实现要素：

(一)本发明所要解决的技术问题是：现有的发动机一般单独设置一个温度控制管路对尿素箱和尿素喷嘴进行冷却或加热，导致发动机的结构比较复杂，发动机的成本较高。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于调节SCR温度的控制装置，所述SCR包括尿素箱和与所述尿素箱连接的尿素喷嘴，其特征在于：所述控制装置包括第一进水管、第一出水管、第二进水管、第二出水管、设于所述尿素箱上的加热机构和设于所述尿素喷嘴上的冷却机构，所述加热机构通过第一进水管和所述第一出水管与发动机散热系统连通构成加热循环回路；所述冷却机构通过第二进水管和第二出水管与所述发动机散热系统连通构成冷却循环回路。

本发明的有益效果：本发明提供的用于调节SCR温度的控制装置，所述控制装置包括第一进水管、第一出水管、第二进水管、第二出水管、设于所述尿素箱上的加热机构和设于所述尿素喷嘴上的冷却机构，所述加热机构通过第一进水管和所述第一出水管与发动机的发动机散热系统连通构成加热循环回路；所述冷却机构通过第二进水管和第二出水管与所述发动机的发动机散热系统连通构成冷却循环回路；利用发动机散热系统内冷却液进入加热循环回路对尿素箱进行加热，以防止尿素箱内的尿素水溶液因温度降低出现结晶，同时发动机散热系统内的冷却液通过冷却循环回路尿素喷嘴进行加热，以防止尿素喷嘴因温度过高而损坏，与现有的用于控制SCR温度的机构相比，本申请中直接使用发动机冷却液SCR系统的温度进行控制，能够对发动机冷却系统的能量进行充分利用，更加节省能源，并且其结构更加简单，管路布设更加容易，能够节约生产成本。

进一步地，所述发动机散热系统包括散热水箱、散热水泵和发动机的散热腔，所述散热水泵的回水口通过回水管与所述散热水箱的出水口连通，所述散热水泵的排水口经由所述发动机的散热腔和供水管与所述散热水箱的入水口连通。

进一步地，所述第一进水管的一端与所述加热机构的入口连通，另一端与所述发动机的散热腔连通；所述第一出水管的一端与所述加热机构的出口连通，另一端与所述回水管连通。

进一步地，所述加热机构为设于所述尿素箱内的加热管，所述加热管一端与所述第一进水管连通，另一端与所述第一出水管连通。

进一步地，所述第一进水管、第一出水管和所述加热管为一体式结构。

进一步地，所述第二进水管的一端与所述冷却机构的入口连通，另一端与所述发动机的散热腔连通；所述第二出水管的一端与所述冷却机构的出口连通，另一端与所述回水管连通。

进一步地，所述冷却机构为设于所述尿素喷嘴上的冷却腔，所述冷却腔的一端与所述第二进水管连通，另一端与所述第二出水管连通。

进一步地，所述回水管通过回水接头与所述散热水泵的回水口连通，所述第一出水管和第二出水管均通过所述回水接头与所述回水管连通。

进一步地，所述第一进水管上设有根据冷却液的温度导通或关闭所述第一进水管的温度控制开关。

本发明还提供了一种农用机械，包括上述任一项所述的用于调节SCR温度的控制装置。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是采用本发明实施例提供的用于调节SCR温度的控制装置的发动机系统的立体图；

图2是图1的A部放大图。

其中图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、发动机，11、回水管，111、回水接头，12、供水管，2、尿素箱，21、第一进水管，211、温度控制开关，22、第一出水管，3、尿素喷嘴，31、第二进水管，32、第二出水管，4、散热水箱。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1和图2所示，本发明提供一种用于调节SCR温度的控制装置，所述SCR包括尿素箱2和与所述尿素箱2连接的尿素喷嘴3，所述控制装置包括第一进水管21、第一出水管22、第二进水管31、第二出水管32、设于所述尿素箱2上的加热机构和设于所述尿素喷嘴3上的冷却机构，所述加热机构通过第一进水管21和所述第一出水管22与发动机1的散热水箱4连通构成加热循环回路；所述冷却机构通过第二进水管31和第二出水管32与所述发动机1的散热水箱4连通构成冷却循环回路。

本发明提供的用于调节SCR温度的控制装置，所述控制装置包括第一进水管21、第一出水管22、第二进水管31、第二出水管32、设于所述尿素箱2上的加热机构和设于所述尿素喷嘴3上的冷却机构，所述加热机构通过第一进水管21和所述第一出水管22与发动机1的发动机散热系统连通构成加热循环回路；所述冷却机构通过第二进水管31和第二出水管32与所述发动机1的发动机散热系统连通构成冷却循环回路；利用发动机散热系统内冷却液进入加热循环回路对尿素箱2进行加热，以防止尿素箱2内的尿素水溶液因温度降低出现结晶，同时发动机散热系统内的冷却液通过冷却循环回路尿素喷嘴3进行加热，以防止尿素喷嘴3因温度过高而损坏，与现有的用于控制SCR温度的机构相比，本申请中直接使用发动机1冷却液SCR系统的温度进行控制，能够对发动机1冷却系统的能量进行充分利用，更加节省能源，并且其结构更加简单，管路布设更加容易，能够节约生产成本。

优选地，所述发动机散热系统包括述发动机散热系统包括散热水箱4、散热水泵和发动机1的散热腔，所述散热水泵的回水口通过回水管11与所述散热水箱4的出水口连通，所述散热水泵的排水口经由所述发动机1的散热腔和供水管12与所述散热水箱4的入水口连通；具体的所述回水管11通过回水接头111与所述散热水泵的回水口连通；所述加热机构为设于所述尿素箱2内的加热管，所述加热管的入口通过所述第一进水管21与所述发动机1的散热腔连通，所述加热管的出口通过第一出水管22与所述回水管11连通，由于尿素箱2内是用于盛状尿素水溶液的容器，而尿素水溶液在低温状态下容易结晶，因此将发动机1的散热腔内的冷却液(一般发动机1冷却液温度可达100℃左右)通过第一进水管21进入位于所述尿素箱2内的加热管内，然后通过加热管的出口和第一出水口回到回水管11内，这样散热水箱4内的冷却液通过回水管11进入发动机1的散热腔内，然后由发动机1的散热腔经过第一进水口进入所述加热管内对尿素箱2内的尿素水溶液进行加热，对散热水箱4内的溶液进行加热，以防止尿素水溶液结晶；可选地，所述第一进水管21、第一出水管22和加热管为一体式结构，即三者为一根管路，并在尿素箱2内盘绕，以对尿素箱2内的尿素水溶液进行加热。

需要说明的是，所述尿素箱2内的水溶液是通过尿素计量泵送入尿素喷嘴3的，因此由于从尿素箱2出来的尿素水溶液经过加热管的加热，因此就相当于对尿素计量泵进行了加热，也能够防止尿素水溶液在尿素计量泵内结晶。并且能够理解的是，所述加热循环回路和所述冷却循环回路中的尿素水溶液与发动机散热系统的冷却液(如冷却水)是不接触混合的，仅仅是利用发动机散热系统内冷却液的温度对尿素箱2和尿素泵进行加热和冷却。

如图1和图2所示，所述第一进水管21上还设有温度控制开关211，所述温度控制开关211能够控制进入进水管内的温度，具体的，当经过温度控制开关211的冷却液的温度小于预设的温度值时(即进入第一进水管21的冷却液的温度小于预设的温度值时)，温度控制开关211处于闭合状态，第一进水管21处于闭合状态，发动机1的散热腔内的冷却液无法通过第一进水管21进入尿素箱2内的加热管中，因为此时冷却液的温度过低无法对尿素箱2进行加热，当经过温度控制开关211的冷却液的温度大于预设的温度值时，此时温度控制开关211处于打开状态，第一进水管21处于导通状态，发动机1的散热腔内的冷却液通过第一进水管21进入尿素箱2内的加热机构对尿素箱2内的尿素溶液进行加热，优选地，所述预设温度的范围是80至100摄氏度。

所述冷却机构为设于所述尿素喷嘴3上的冷却腔，所述冷却腔的入口通过第二进水管31与所述发动机1的散热腔连通，所述冷却腔的出口通过第二出水管32与所述回水管11连通，所述尿素喷嘴3在工作状态下其温度会很高，因此通过发动机1的散热腔中的冷却液通过第二进水管31进入冷却腔内，然后再从冷却腔的出口和第二出水管32流到回水管11内，构成一个冷却循环回路，发动机1的散热腔的冷却液在流经冷却腔对尿素喷嘴3进行降温，防止尿素喷嘴3因温度过高而损坏。

当然，所述第一进水管21和所述第一出水管22也可以是同时与所述散热水泵1的回水口连通，同样能够实现通过发动机1的散热腔内的冷却液对尿素箱2进行冷却的目的，所述第二进水管31和所述第二出水管32也同样能够实现通过发动机1的散热腔内的冷却液对尿素喷嘴3进行降温的作用，并且所述第一进水管21、第一出水管22、第二进水管31和第二出水管32也可以是直接与所述散热水泵相连通，只要能够实现本申请中利用发动冷却液为尿素箱2、尿素喷嘴3及尿素计量泵进行温度控制的作用，就同样能够实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本繁忙的保护范围。

优选地，所述回水管11通过回水接头111与所述散热水泵的回水口连通，所述第一出水管22和第二出水管32均通过所述回水接头111与所述回水管11连通，即整个系统的连接关系为，所述尿素箱2内的加热管入口通过第一进水管21与所述发动机1的散热腔连通，所述加热管的出口通过第一出水管22与所述回水接头111连通，这样构成整个加热循环回路，在工作时，散热水箱4内的冷却液由回水管11进入发动机1的散热腔内，然后冷却液由发动机1的散热腔经过第一进水管21进入加热管内对尿素箱2进行加热，然后冷却液经过第一出水管22和回水接头111回到发动机1内，在经过水泵和供水管12回到水箱。

本发明还提供了一种农用机械，包括上述实施例所述的用于调节SCR温度的控制装置，该农用机械为拖拉机、收割机、旋耕机、播种机等，由于其采用上述实施例提供的用于调节SCR温度的控制装置，因此能够更好的对尿素箱2进行加热，以防止尿素箱2内的尿素水溶液低温状态容易结晶，同时发动机1的散热腔内的冷却液通过冷却循环回路尿素喷嘴3进行加热，以防止尿素喷嘴3因温度过高而损坏，并且其采用发动机1冷却液来对SCR的温度进行控制，结构更加简单，便于操作和实施，管路布设更加容易，能够节约生产成本。

综上所述，本发明提供的用于调节SCR温度的控制装置，所述控制装置包括第一进水管、第一出水管、第二进水管、第二出水管、设于所述尿素箱上的加热机构和设于所述尿素喷嘴上的冷却机构，所述加热机构通过第一进水管和所述第一出水管与发动机的散热水箱连通构成加热循环回路；所述冷却机构通过第二进水管和第二出水管与所述发动机的散热水箱连通构成冷却循环回路；利用发动机散热水箱内冷却液进入热循环回路对尿素箱进行加热，以防止尿素箱内的尿素水溶液低温状态容易结晶，同时发动机散热水箱内的冷却液通过冷却循环回路尿素喷嘴进行加热，以防止尿素喷嘴因温度过高而损坏，与现有的用于控制SCR温度的机构相比，本申请中直接使用发动机冷却液SCR系统的的温度进行控制，能够对发动机冷却液的能量进行充分利用，更加节省能源，并且其结构更加简单，管路布设更加容易，能够节约生产成本。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、”“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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。