專利名稱：三箱復(fù)合的組合式油箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三箱復(fù)合的組合式油箱，應(yīng)用于汽車尾氣的后處理行業(yè)。
背景技術(shù)：
未來幾年內(nèi)，全球的汽車生產(chǎn)商，特別是美國和歐洲關(guān)于汽車氮氧化物NOx和微粒PM的排放達(dá)標(biāo)方面將強(qiáng)制性地實施一些更嚴(yán)厲的規(guī)格，例如，歐V和歐VI排放標(biāo)準(zhǔn)。在排放法規(guī)的壓力下，一方面國外的車用重負(fù)荷柴油機(jī)正不斷進(jìn)行技術(shù)升級和改進(jìn)，另一方面，選擇恰當(dāng)?shù)暮筇幚砑夹g(shù)策略和裝備，例如，SCR (Selective Catalytic Reduction)催化轉(zhuǎn)化還原技術(shù)，DPF (Diesel Particulate Filter)顆粒捕捉器，DOC (Diesel Oxidation Catalyst)氧化型催化器等。SCR技術(shù)的本質(zhì)是利用尿素在高溫下分解出NH3,作為還原劑的NH3和發(fā)動機(jī)排氣中的NOx在催化劑和溫度的綜合作用下進(jìn)行反應(yīng)，理想工況下生成無毒的隊和H2O,從而達(dá)到凈化的目的。SCR具有很多優(yōu)點，例如，可以在柴油車的排氣溫度250 550 C的范圍內(nèi)具有50 85%的NOx去除效率，并能有效降低PM的排放水平；SCR能輕松滿足歐4和歐 5水平，也具有達(dá)到歐6水平的潛力；目前達(dá)到歐4采用的SCR技術(shù)，發(fā)動機(jī)的燃油耗可降低3 6% ；SCR催化劑不含有貴金屬，成本相對較低；SCR對車用燃油的質(zhì)量，特別是硫含量不敏感?；谝陨戏治?，SCR后處理技術(shù)也最適合中國的車輛狀況和車用燃油狀況。如果未來在中國推廣應(yīng)用車載SCR后處理技術(shù)，必須解決好尿素還原劑供應(yīng)、尿素還原劑的劑量、尿素還原劑的霧化噴射、SCR催化劑轉(zhuǎn)換效率、氨氣泄露量等至關(guān)重要的技術(shù)難點。對比國外公司的SCR系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)都是以‘單元或模塊’的概念進(jìn)行設(shè)計，例如，計量單元和控制單元(DCU和ECU)，即把有關(guān)的信號測量、反饋、控制以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)集成起來，有利于在整車上的布置和安裝。但是，這些單元的價格昂貴。反之，如果不采用國外進(jìn)口的DCU和ECU單元模塊，而把SCR系統(tǒng)所需要的各個功能的單元模塊或零部件分別固定在卡車的駕駛室和車架上，不僅占用空間，而且管線的布置會顯得凌亂，此外，單獨固定尿素還原劑箱的托架就重達(dá)Wkg，同時這些單元模塊或零部件隨意的布置安裝也易產(chǎn)生可靠性的問題。檢索專利發(fā)現(xiàn)，還沒有同類型的專利申報。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種三箱復(fù)合的組合式油箱，是在傳統(tǒng)的汽車油箱的基礎(chǔ)上，組合上尿素還原劑箱和尿素還原劑劑量控制箱，使一個箱體具備3種功能，實現(xiàn)緊湊化的設(shè)計，有利于車輛的美觀設(shè)計，減少連接件的安裝，簡化車輛配置，降低重量，既能滿足國IV以上SCR標(biāo)準(zhǔn)要求，又能降低系統(tǒng)的成本。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的三箱復(fù)合的組合式油箱，由精密過濾器、精密氣體電磁閥、精密穩(wěn)壓閥、控制單元、精密液體電磁閥、泵前和泵后尿素還原劑管、尿素還原劑箱體、金屬支架、尿素還原劑箱蓋、燃油箱蓋、尿素還原劑液位傳感器、燃油箱體、尿素還原劑放液閥、燃油放液閥、進(jìn)出電氣控制箱的組合套管、尿素還原劑的劑量管、電源導(dǎo)線、壓縮空氣輸入管、壓縮空氣輸出管、來自催化轉(zhuǎn)化器的溫度反饋信號線、來自催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物反饋信號線、輸入到駕駛室的尿素還原劑液位報警信號線、微型液泵、自然通風(fēng)口、箱體連接焊接點、咬口端蓋扣板、電氣控制箱構(gòu)成；其特征在于油箱的一側(cè)為燃油箱體，另一側(cè)的上部是尿素還原劑箱體，下部是電氣控制箱；燃油箱體和還原劑箱體的體積容量關(guān)系Ll/L2=5 15，還原劑箱體和電氣控制箱的容量關(guān)系h3/h2=l ；電氣控制箱的一側(cè)設(shè)置有咬口端蓋扣板。所述的燃油箱體上部設(shè)有燃油箱蓋，下部設(shè)有燃油放液閥。所述的尿素還原劑箱箱底部固定有尿素還原劑液位傳感器和尿素還原劑放液閥， 頂部設(shè)有尿素還原劑箱蓋。所述的電氣控制箱中包括氣液電三路；電氣控制箱下底板固定有控制單元，控制單元的信號輸入是來自催化轉(zhuǎn)化器的溫度反饋信號線和來自催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物反饋信號線，控制單元輸出信號是驅(qū)動微型液泵的電壓變化值，調(diào)節(jié)精密液體電磁閥的電壓值， 調(diào)節(jié)精密氣體電磁閥的電壓值，以及輸入到駕駛室的尿素還原劑液位報警信號線。所述的電氣控制箱用箱體連接焊接點連接在尿素還原劑箱的一側(cè)，在箱壁兩側(cè)由金屬支架分別固定連接有精密過濾器、精密氣體電磁閥、精密穩(wěn)壓閥和精密液體電磁閥；設(shè)置在電氣控制箱中的微型液泵上連接泵前和泵后尿素還原劑管一端，其另一端設(shè)在尿素還原劑箱體內(nèi)；
所述的尿素還原劑液位傳感器的高度hi和還原劑箱體的高度h2的比例關(guān)系是hl/ h2=l/5 ；尿素還原劑液位傳感器是雙電極的電導(dǎo)率型。所述的微型液泵是齒輪泵或電磁隔膜泵。本發(fā)明的積極效果在于，采用常規(guī)的汽車油箱進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改造，使之變成三箱，即油箱、尿素還原機(jī)箱和電控單元箱一體化，外形美觀，方便維修，解決了 SCR系統(tǒng)的安裝和布置問題，更方便實現(xiàn)現(xiàn)代生產(chǎn)，具有很高的可靠性和實用價值。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的左視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述如圖1所示，三箱復(fù)合的組合式油箱，由精密過濾器1、精密氣體電磁閥2、精密穩(wěn)壓閥3、控制單元4、精密液體電磁閥5、 泵前和泵后尿素還原劑管6、尿素還原劑箱體7、金屬支架8、尿素還原劑箱蓋9、燃油箱蓋 10、尿素還原劑液位傳感器11、燃油箱體12、尿素還原劑放液閥13、燃油放液閥14、進(jìn)出電氣控制箱20的組合套管15、尿素還原劑的劑量管15-1、電源導(dǎo)線15-2、壓縮空氣輸入管15-3、壓縮空氣輸出管15-4、來自催化轉(zhuǎn)化器的溫度反饋信號線15-5、來自催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物反饋信號線15-6、輸入到駕駛室的尿素還原劑液位報警信號線15-7、微型液泵16、自然通風(fēng)口 17、箱體連接焊接點18、咬口端蓋扣板19、電氣控制箱20構(gòu)成；其特征在于油箱的一側(cè)為燃油箱體12，另一側(cè)的上部是尿素還原劑箱體7，下部是電氣控制箱20 ； 燃油箱體12和還原劑箱體7的體積容量關(guān)系Ll/L2=5 15，還原劑箱體7和電氣控制箱20 的容量關(guān)系h3/h2=l ；電氣控制箱20的一側(cè)設(shè)置有咬口端蓋扣板19。所述的燃油箱體12上部設(shè)有燃油箱蓋10，下部設(shè)有燃油放液閥14。所述的尿素還原劑箱7箱底部固定有尿素還原劑液位傳感器11和尿素還原劑放液閥13，頂部設(shè)有尿素還原劑箱蓋9。所述的電氣控制箱20中包括氣液電三路；電氣控制箱20下底板固定有控制單元 4，控制單元4的信號輸入是來自催化轉(zhuǎn)化器的溫度反饋信號線15-5和來自催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物反饋信號線15-6，控制單元4輸出信號是驅(qū)動微型液泵16的電壓變化值，調(diào)節(jié)精密液體電磁閥5的電壓值，調(diào)節(jié)精密氣體電磁閥2的電壓值，以及輸入到駕駛室的尿素還原劑液位報警信號線15-7。所述的電氣控制箱20用箱體連接焊接點18連接在尿素還原劑箱7的一側(cè)，在箱壁兩側(cè)由金屬支架8分別固定連接有精密過濾器1、精密氣體電磁閥2、精密穩(wěn)壓閥3和精密液體電磁閥5 ；設(shè)置在電氣控制箱20中的微型液泵16上連接泵前和泵后尿素還原劑管6 一端，其另一端設(shè)在尿素還原劑箱體7內(nèi)；
所述的尿素還原劑液位傳感器11的高度hi和還原劑箱體7的高度h2的比例關(guān)系是 hl/h2=l/5 ；尿素還原劑液位傳感器11是雙電極的電導(dǎo)率型。所述的微型液泵16是齒輪泵或電磁隔膜泵。是選擇材質(zhì)為SUS304或SUS441不銹鋼板，其厚度為1. 2mnTl. 5mm,首先按照汽車燃油箱的制造工藝，按照尺寸剪裁板料、打孔、卷板、焊接而成，燃油箱體12和尿素還原劑箱體7需要在0. OSMpa恒壓下完成30min的打壓密封測試，確保無泄漏；需要首先確定還原劑箱體7和電氣控制箱20的容量關(guān)系h3/h2=l，不僅僅是考慮燃油和尿素還原劑劑量和消耗的比例關(guān)系，也考慮到空間的合理配置；燃油箱體12和尿素還原劑箱體7的體積比例可以采用L1/L2來決定，其范圍Ll/L2=5 15，當(dāng)Ll/L2=5時，燃油箱體12的體積是尿素還原劑箱體7的10倍，燃油箱體12和尿素還原劑箱體7同時加滿液體時，即使是國V標(biāo)準(zhǔn)下，尿素還原劑消耗量是燃油消耗量的1/20時，一箱的尿素還原劑可以行駛兩箱燃油的車輛里程，此狀況更適合于尿素還原劑加注站分布稀少的區(qū)域，但是，L2的尺寸過分?jǐn)U大沒有意義；當(dāng)Ll/L2=15時，燃油箱體12的體積是尿素還原劑箱體7的30倍，燃油箱體12和尿素還原劑箱體7同時加滿液體時，即使是國4標(biāo)準(zhǔn)下，尿素還原劑消耗量是燃油消耗量的約1/30時，一箱的尿素還原劑可以行駛一箱燃油的車輛里程，尿素還原劑和燃油可以幾乎同時在加油站進(jìn)行補(bǔ)充加注，但是，L2的尺寸過分減少能帶來新的問題，對于一個標(biāo)準(zhǔn)長度的油箱，其在汽車上的安裝空間是大致固定的，例如，當(dāng)Ll/L2=40時，L2的尺寸長度過小， 不僅箱蓋和液位傳感器的安裝困難，也使電氣控制箱20的空間尺寸過小，無法滿足安裝的需求；尿素還原劑箱體7上的尿素還原劑箱蓋9可以采用特制的蓋，以區(qū)別于燃油箱蓋10， 其目的之一是開口形狀的區(qū)別，以區(qū)別于燃油箱蓋上圓孔，防止燃油和尿素還原劑之間互相加錯，其目的之二是組合有標(biāo)準(zhǔn)的單向的通氣閥，以便可以在尿素還原劑箱內(nèi)液體負(fù)壓時可以微量進(jìn)入空氣，調(diào)節(jié)壓力，以免產(chǎn)生負(fù)壓；尿素還原劑箱體7的側(cè)板和咬口端蓋扣板 19保持廣2mm的間隙，二者并不直接相連，進(jìn)行有關(guān)維修作業(yè)時，需要先拆卸咬口端蓋扣板19 ；在尿素還原劑箱體7的底部安裝尿素還原劑的出液管6和尿素還原劑的液位傳感器 11 ；尿素還原劑的液位傳感器11是雙電極的電導(dǎo)率型傳感器，當(dāng)尿素還原劑液位傳感器11 的高度hi和還原劑箱體7的高度h2的比例關(guān)系正好是hl/h2=l/5，雙電極之間電阻加大， 超過設(shè)定之后，開始報警，提示尿素還原劑需要補(bǔ)加；微型液泵16選用24V的直流齒輪泵或隔膜泵，以便同車載蓄電池相匹配；控制單元4也是以MV車載蓄電池為動力，內(nèi)置計算機(jī)邏輯控制程序，依靠來自催化轉(zhuǎn)化器的溫度反饋信號線15-5和來自催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物反饋信號線15-6，輸出信號用來驅(qū)動微型液泵16，同步調(diào)節(jié)精密液體電磁閥5和精密氣體電磁閥2，以及輸入到駕駛室的尿素還原劑液位報警信號線15-7 ；咬口端蓋扣板19是按照標(biāo)準(zhǔn)的咬口工藝制作，安裝時需要用力壓入，拆卸時需要從各個邊沿咬口處輕輕敲擊即可分離；從該組合油箱安裝在車上后觀察，燃油箱體12布置在車上的位置是距離發(fā)動機(jī)的距離最遠(yuǎn)，而尿素還原劑箱體7和電氣控制箱20布置在車上的位置是距離發(fā)動機(jī)的距離最近，該組合式油箱采用托架固定在車架上；尿素還原劑箱蓋9和燃油箱蓋10朝向車廂外側(cè)； 以此思路完成本發(fā)明。實施例1
選擇材質(zhì)為SUS304或SUS441不銹鋼板，其厚度為1. 2mm,燃油箱體12和還原劑箱體7 的體積容量關(guān)系Ll/L2=5 ；按照汽車燃油箱的制造工藝，按照尺寸剪裁板料、打孔、卷板、焊接而成，安裝在車上后觀察，燃油箱體12布置在車上的位置是距離發(fā)動機(jī)的距離最遠(yuǎn)，而尿素還原劑箱體7和電氣控制箱20布置在車上的位置是距離發(fā)動機(jī)的距離最近，該組合式油箱采用托架固定在車架上；尿素還原劑箱蓋9和燃油箱蓋10朝向車廂外側(cè)；其中，燃油箱體12和尿素還原劑箱體7在0. OSMpa恒壓下完成30min的打壓密封測試；尿素還原劑液位傳感器11的高度hi和還原劑箱體7的高度h2的比例hl/h2=l/5 ；尿素還原劑液位傳感器11是雙電極的電導(dǎo)率型；還原劑箱體7和電氣控制箱20的容量比例h3/h2=l ；同時加注滿刻度的燃油和尿素還原劑，尿素還原劑的消耗率是燃油的l/2(Tl/30，加注一箱尿素還原劑可以維持兩箱燃油的行駛距離，適合于尿素還原劑加注站分布較少的地區(qū)，滿足國IV以上的車輛的SCR系統(tǒng)。實施例2
選擇材質(zhì)為SUS304或SUS441不銹鋼板，其厚度為1. 4mm，燃油箱體12和還原劑箱體 7的體積容量關(guān)系Ll/L2=10 ；按照汽車燃油箱的制造工藝，按照尺寸剪裁板料、打孔、卷板、 焊接而成，分別制成燃油箱體12、尿素還原劑箱體7和電氣控制箱20，從該組合油箱安裝在車上后觀察，燃油箱體12布置在車上的位置是距離發(fā)動機(jī)的距離最遠(yuǎn)，而尿素還原劑箱體 7和電氣控制箱20布置在車上的位置是距離發(fā)動機(jī)的距離最近，該組合式油箱采用托架固定在車架上；尿素還原劑箱蓋9和燃油箱蓋10朝向車廂外側(cè)；同時加注滿刻度的燃油和尿素還原劑，尿素還原劑的消耗率是燃油的l/2(Tl/25，兩種液體的量幾乎能維持到同時加注的里程，減少麻煩，滿足國IV中短途車輛的SCR系統(tǒng)。實施例3
選擇材質(zhì)為SUS304或SUS441不銹鋼板，其厚度為1. 4mm，燃油箱體12和還原劑箱體 7的體積容量關(guān)系Ll/L2=15 ；按照汽車燃油箱的制造工藝，按照尺寸剪裁板料、打孔、卷板、 焊接而成，分別制成燃油箱體12、尿素還原劑箱體7和電氣控制箱20，從該組合油箱安裝在車上后觀察，燃油箱體12布置在車上的位置是距離發(fā)動機(jī)的距離最遠(yuǎn)，而尿素還原劑箱體7和電氣控制箱20布置在車上的位置是距離發(fā)動機(jī)的距離最近，該組合式油箱采用托架固定在車架上；尿素還原劑箱蓋9和燃油箱蓋10朝向車廂外側(cè)；其中，燃油箱體12和尿素還原劑箱體7在0. OSMpa恒壓下完成30min的打壓密封測試；尿素還原劑液位傳感器11的高度hi和還原劑箱體7的高度h2的比例hl/h2=l/5 ；尿素還原劑液位傳感器11是雙電極的電導(dǎo)率型；還原劑箱體7和電氣控制箱20的容量比例h3/h2=l ；同時加注滿刻度的燃油和尿素還原劑，尿素還原劑的消耗率是燃油的l/2(Tl/25，兩種液體的量幾乎能維持到同時加注的里程，減少麻煩，滿足國IV以上車輛的SCR系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.三箱復(fù)合的組合式油箱，由精密過濾器、精密氣體電磁閥、精密穩(wěn)壓閥、控制單元、精密液體電磁閥、泵前和泵后尿素還原劑管、尿素還原劑箱體、金屬支架、尿素還原劑箱蓋、燃油箱蓋、尿素還原劑液位傳感器、燃油箱體、尿素還原劑放液閥、燃油放液閥、進(jìn)出電氣控制箱的組合套管、尿素還原劑的劑量管、電源導(dǎo)線、壓縮空氣輸入管、壓縮空氣輸出管、來自催化轉(zhuǎn)化器的溫度反饋信號線、來自催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物反饋信號線、輸入到駕駛室的尿素還原劑液位報警信號線、微型液泵、自然通風(fēng)口、箱體連接焊接點、咬口端蓋扣板、電氣控制箱構(gòu)成；其特征在于油箱的一側(cè)為燃油箱體，另一側(cè)的上部是尿素還原劑箱體，下部是電氣控制箱；燃油箱體和還原劑箱體的體積容量關(guān)系Ll/L2=5 15，還原劑箱體和電氣控制箱的容量關(guān)系h3/h2=l ；電氣控制箱的一側(cè)設(shè)置有咬口端蓋扣板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三箱復(fù)合的組合式油箱，其特征在于所述的燃油箱體上部設(shè)有燃油箱蓋，下部設(shè)有燃油放液閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三箱復(fù)合的組合式油箱，其特征在于所述的尿素還原劑箱箱底部固定有尿素還原劑液位傳感器和尿素還原劑放液閥，頂部設(shè)有尿素還原劑箱蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三箱復(fù)合的組合式油箱，其特征在于所述的電氣控制箱中包括氣液電三路；電氣控制箱下底板固定有控制單元，控制單元的信號輸入是來自催化轉(zhuǎn)化器的溫度反饋信號線和來自催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物反饋信號線，控制單元輸出信號是驅(qū)動微型液泵的電壓變化值，調(diào)節(jié)精密液體電磁閥的電壓值，調(diào)節(jié)精密氣體電磁閥的電壓值，以及輸入到駕駛室的尿素還原劑液位報警信號線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三箱復(fù)合的組合式油箱，其特征在于所述的電氣控制箱用箱體連接焊接點連接在尿素還原劑箱的一側(cè)，在箱壁兩側(cè)由金屬支架分別固定連接有精密過濾器、精密氣體電磁閥、精密穩(wěn)壓閥和精密液體電磁閥；設(shè)置在電氣控制箱中的微型液泵上連接泵前和泵后尿素還原劑管一端，其另一端設(shè)在尿素還原劑箱體內(nèi)；所述的尿素還原劑液位傳感器的高度hi和還原劑箱體的高度h2的比例關(guān)系是hl/ h2=l/5 ；尿素還原劑液位傳感器是雙電極的電導(dǎo)率型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三箱復(fù)合的組合式油箱，其特征在于所述的微型液泵是齒輪泵或電磁隔膜泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三箱復(fù)合的組合式油箱，由精密過濾器、精密氣體電磁閥、精密穩(wěn)壓閥、控制單元、精密液體電磁閥、泵前和泵后尿素還原劑管、尿素還原劑箱體、金屬支架、尿素還原劑箱蓋、燃油箱蓋、尿素還原劑液位傳感器、燃油箱體、尿素還原劑放液閥、燃油放液閥、進(jìn)出電氣控制箱的組合套管、尿素還原劑的劑量管、電源導(dǎo)線、壓縮空氣輸入管、壓縮空氣輸出管、來自催化轉(zhuǎn)化器的溫度反饋信號線、來自催化轉(zhuǎn)化器的氮氧化物反饋信號線、輸入到駕駛室的尿素還原劑液位報警信號線、微型液泵、自然通風(fēng)口、箱體連接焊接點、咬口端蓋扣板、電氣控制箱構(gòu)成；其特征在于油箱的一側(cè)為燃油箱體，另一側(cè)的上部是尿素還原劑箱體，下部是電氣控制箱；燃油箱體和還原劑箱體的體積容量關(guān)系L1/L2=5~15，還原劑箱體和電氣控制箱的容量關(guān)系h3/h2=1；電氣控制箱的一側(cè)設(shè)置有咬口端蓋扣板。其實現(xiàn)了緊湊化的設(shè)計，有利于車輛的美觀設(shè)計，減少連接件的安裝，簡化車輛配置，降低重量，既能滿足國Ⅳ以上SCR標(biāo)準(zhǔn)要求，又能降低系統(tǒng)的成本。
文檔編號B60K15/063GK102454517SQ201010517750
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者劉國軍, 崔龍, 張克金, 張苡銘, 李鳳偉, 楊彬, 王丹, 魏曉川 申請人:中國第一汽車集團(tuán)公司