本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)尾氣后處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在柴油汽車尾氣后處理中的選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)上的SCR尿素管用主體管路及SCR尿素管。

背景技術(shù)：

現(xiàn)階段，隨著國家對環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，在商用車上主要表現(xiàn)在對汽車排放法規(guī)的要求上，目前已經(jīng)強(qiáng)制使用歐Ⅳ排放，更為嚴(yán)格的歐Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)將在3年內(nèi)予以實(shí)施。為實(shí)現(xiàn)上述排放要求，目前國內(nèi)、外柴油汽車較為普遍采用SCR（Selective Catalyst Reduction）技術(shù)進(jìn)行排放后處理，利用尿素水溶液作為還原劑噴射到柴油機(jī)排氣中，在廢氣溫度和氣流的作用下，尿素經(jīng)熱解和水解反應(yīng)釋放出氨 (NH₃)，并在一定溫度和催化劑作用下，將 NOx 還原為氮?dú)?(N₂) 和水 (H₂O)，以達(dá)到降低 NOx 排放的目的。

而常壓下尿素溶液 -11℃時會發(fā)生結(jié)晶，為保證柴油機(jī)在寒冷季節(jié)可以正常使用，必須對尿素管路進(jìn)行加熱，以保證尿素溶液以液態(tài)方式正常流動，通常尿素管外纏繞有電阻絲，通過電阻絲對尿素管進(jìn)行加熱。但現(xiàn)有產(chǎn)品中的尿素管路有的沒有保溫層，僅通過增大電功率來滿足解凍要求，缺點(diǎn)是間接地增大車輛能耗；有的尿素管路只是將外層進(jìn)行一般的擠出保溫以及棉麻編織層保溫等形式，缺點(diǎn)是均沒有良好的保溫效果，保溫效果不明顯，保溫層內(nèi)外溫差只有1~2℃；目前也有采用EPDM橡膠發(fā)泡進(jìn)行保溫，但這種發(fā)泡的設(shè)備投資非常大，與本體芯管不能進(jìn)行很好的附著連接，同時發(fā)泡太大顯得臃腫且后期制作工藝較為困難。上述尿素管路均不能使電熱線發(fā)出的熱量能最大程度的施加到管體上，使管內(nèi)冰凍的液體盡快的融化掉。

在汽車上用于SCR系統(tǒng)上的SCR加熱壓力管產(chǎn)品的形式多樣，一般采用接頭端部為塑料管卡1進(jìn)行外觀處理、電熱線2-1纏繞管體后用膠帶3予以固定、端部接頭的加熱線后期匹配、產(chǎn)品連接點(diǎn)4-1較多、無保溫層進(jìn)行保溫等，見圖1、圖2。該種結(jié)構(gòu)在車輛上的使用時會有如下的弊?。?/p>

a、外觀較差，同時由于管夾上有凸起物的存在，容易造成與該管相鄰的其他產(chǎn)品產(chǎn)生磨損，以致其他產(chǎn)品被磨損失效；

b、管路接頭加熱線的后期匹配，不易形成串聯(lián)電路，同時電熱功率分配易出現(xiàn)偏差，造成各個部位的解凍效率不一；

c、電熱線的連接點(diǎn)較多，使產(chǎn)品的電故障風(fēng)險增加至少25%以上；

d、 產(chǎn)品沒有外保溫層，致使熱量損失較大，間接地增加了油耗，不利于減少汽車尾氣排放；

e、由于端部采用管夾處理，沒有密封性，容易使雨水非常容易進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部，使產(chǎn)品存在較高的漏電風(fēng)險；

f、電阻線發(fā)熱后傳導(dǎo)到管體上的熱量不均。

因此在汽車尾氣后處理上的SCR系統(tǒng)壓力管路需要一種有外觀好、耗能少、故障風(fēng)險較低、防水防塵的產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于為汽車尾氣處理的SCR系統(tǒng)提供一種高效、穩(wěn)定、極低風(fēng)險的一種新結(jié)構(gòu)的SCR尿素管用主體管路及SCR尿素管。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種SCR尿素管用主體管路，其特征在于，包括芯管、包覆在所述芯管外側(cè)的加熱層及包覆在所述加熱層外側(cè)的微發(fā)泡保溫層。

進(jìn)一步地，所述微發(fā)泡保溫層的基體為熱塑性彈性體。

進(jìn)一步地，所述微發(fā)泡保溫層為在芯管上進(jìn)行第二次擠出成型的微發(fā)泡保溫層。

進(jìn)一步地，所述加熱層和微發(fā)泡保溫層之間設(shè)置有導(dǎo)熱層，所述導(dǎo)熱層為鋁箔。

本發(fā)明還提供一種SCR尿素管，其包括上述的主體管路及與所述主體管路的芯管連接的接頭。

進(jìn)一步地，所述主體管路的加熱層為電熱線；所述電熱線還延長纏繞在所述接頭上。

進(jìn)一步地，所述電熱線一端與外部電源連接線連接，另一端進(jìn)行封閉連接，形成串聯(lián)電路。

進(jìn)一步地，所述電熱線與電源連接線的連接點(diǎn)和所述電熱線封閉連接點(diǎn)均采用雙壁熱縮管進(jìn)行絕緣防水處理。

進(jìn)一步地，所述主體管路上套設(shè)有外觀層；所述接頭與外觀層進(jìn)行包膠處理。

本發(fā)明具有如下有益效果：

（1）管體的微發(fā)泡擠出對比原有結(jié)構(gòu)能耗降低20%以上；該保溫方案保溫效果明顯，保溫層內(nèi)外溫差有15~18℃，便于工藝實(shí)現(xiàn)；微發(fā)泡擠出便于大批量的生產(chǎn)，達(dá)到15m-20m/min；（2）接頭上的加熱功率對比原有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，波動小于1%；（3）產(chǎn)品電器連接點(diǎn)故障率對比原有結(jié)構(gòu)降低25%以上；（4）由于接頭端部的包膠處理使外形更加美觀，同時起到防水的作用，具體為：可浸水500mm深度、24h、同時通電24h產(chǎn)品性能無任何變化，也沒有水進(jìn)入到管體內(nèi)部。

附圖說明

圖1為已有結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為已有結(jié)構(gòu)電路原理圖，其中R1為接頭1電阻，R2為管體電阻1，R3為管體電阻2，R4為接頭2電阻；

圖3為本發(fā)明具體實(shí)施的管體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明具體實(shí)施結(jié)構(gòu)的裝配過程的中間狀態(tài)；

圖5為本發(fā)明具體實(shí)施結(jié)構(gòu)中的電路連接原理圖，其中R1為管體電阻1，R2為管體電阻2；

圖6為本發(fā)明SCR尿素管總成狀態(tài)圖。

圖中：1、塑料管卡，2、2-1電熱線，3、膠帶，4、4-1連接點(diǎn)，5、主體管路，6、芯管，7、微發(fā)泡保溫層，8、導(dǎo)熱層，9、接頭，10、外觀層，11、包膠部。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1

如圖3所示，本實(shí)施例提供了一種SCR尿素管用的主體管路5，其由內(nèi)而外依次包括芯管6、加熱層及微發(fā)泡保溫層7。

所述芯管6用于輸送尿素溶液，優(yōu)選為尼龍管，更優(yōu)選地，為多層尼龍管；所述加熱層優(yōu)選但不限定為雙螺旋纏繞在芯管6外的電熱線2，可以均勻加熱芯管6內(nèi)的尿素溶液，防止其結(jié)冰。

所述主體管路5首先要使電熱線2發(fā)出的熱量能最大程度的施加到芯管6上，使管內(nèi)冰凍的液體盡快地融化掉，這一直是一個非常困難的問題。目前市場較多的主體管路5結(jié)構(gòu)沒有保溫層，只有增大電功率來滿足解凍要求，同時也間接地增大車輛能耗；也有增加保溫層以實(shí)現(xiàn)保溫效果，但主要是在外層進(jìn)行一般的擠出保溫以及棉麻編織層保溫等形式，從試驗(yàn)結(jié)果看，均沒有良好的保溫效果，即保溫效果不明顯，保溫層內(nèi)外溫差只有1~2℃；還有使用EPDM橡膠發(fā)泡進(jìn)行保溫，但這種發(fā)泡的設(shè)備投資非常大，與芯管不能進(jìn)行很好的附著連接，同時發(fā)泡太大顯得臃腫且后期制作較為困難。本發(fā)明人嘗試各種材料各種發(fā)泡方式的試驗(yàn)，優(yōu)選出以熱塑性彈性體為基體的微發(fā)泡方案。所述微發(fā)泡保溫層7優(yōu)選但不限定為在芯管上進(jìn)行第二次擠出成型的微發(fā)泡保溫層，即通過第一次擠出形成芯管，然后在芯管上進(jìn)行第二次擠出形成微發(fā)泡保溫層；所述微發(fā)泡保溫層，優(yōu)選以熱塑性彈性體為基體的微發(fā)泡保溫層；所述熱塑性彈性體優(yōu)選但不限于TPV；所述熱塑性彈性體還可以是經(jīng)過改性處理的；所述微發(fā)泡保溫層的厚度優(yōu)選但不限于2-3mm，更優(yōu)選地，厚度為2.5mm；該保溫方案保溫效果明顯，保溫層內(nèi)外溫差有15~18℃，便于工藝實(shí)現(xiàn)；微發(fā)泡擠出便于大批量的生產(chǎn)，達(dá)到15m~20m/min。

做進(jìn)一步改進(jìn)地，所述加熱層和微發(fā)泡保溫層7之間設(shè)置有導(dǎo)熱層8。為了更好的將電熱線2的熱量均勻的分布在芯管6管體上，所述導(dǎo)熱層8優(yōu)選為熱傳導(dǎo)效率較高的鋁箔，更優(yōu)選地，所述鋁箔按單螺旋方式纏繞在所述加熱層上。

所述主體管路5的這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將電熱線2產(chǎn)生的熱量有效的利用起來，降低了整車的能耗，比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)降低了至少20%的能耗，間接地減少排放。

實(shí)施例2

如圖4、6所示，本實(shí)施例提供了一種SCR尿素管，其包括實(shí)施例1所述的主體管路5及與所述主體管路5的芯管連接的接頭9；所述接頭9優(yōu)選用激光焊接或冷壓連接在芯管6管體上，但不局限于此；所述接頭9與芯管固定連接后，所述電熱線2還延長纏繞在所述接頭9上，以便對連接接頭進(jìn)行加熱處理。

如圖2所示，為已有結(jié)構(gòu)電路原理圖，這種狀態(tài)下，生產(chǎn)工藝計(jì)算以及生產(chǎn)制作都比較麻煩，特別生產(chǎn)制作時物料品種較多，易混淆錯用，致使產(chǎn)品性能下降；且在一段時間后這種錯用、混用現(xiàn)象時有發(fā)生。為了克服上述缺陷，本發(fā)明電熱線2一端與外部電源連接線連接，另一端進(jìn)行封閉連接，形成如圖5所示的串聯(lián)電路，生產(chǎn)管理以及產(chǎn)品質(zhì)量均大幅提升，同時這種的結(jié)構(gòu)原理使節(jié)點(diǎn)數(shù)量減少了2個，故障率也相應(yīng)的減少40%。

進(jìn)一步地，所述電熱線2與電源連接線的連接點(diǎn)4和所述電熱線2封閉連接點(diǎn)4均采用雙壁熱縮管進(jìn)行絕緣防水處理，產(chǎn)品的防水性好。

做進(jìn)一步改進(jìn)地，所述主體管路5上套設(shè)有外觀層10，優(yōu)選為波紋管。傳統(tǒng)產(chǎn)品的接頭端部位置通過管卡扣合后在管卡內(nèi)部注防水膠，此種方式的弊病是外觀差，凸起的、棱角分明的尖點(diǎn)容易使其他產(chǎn)品產(chǎn)生磨損，膠注不僅注不滿同時防水性也差、保溫性差，生產(chǎn)過程中較為麻煩，工序多，人工投入也多，成本較高。為了克服上述缺陷，本發(fā)明的接頭9與外觀層10進(jìn)行包膠處理，形成包膠部11，使產(chǎn)品外形更加美觀，同時起到防水的作用，經(jīng)測試，可浸水500mm深度、24h、同時通電24h產(chǎn)品性能無任何變化，也沒有水進(jìn)入到管體內(nèi)部，原有管夾結(jié)構(gòu)不能防水。

經(jīng)測試，與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)施例提供的SCR尿素管能耗降低20%以上；該保溫方案保溫效果明顯，保溫層內(nèi)外溫差有15~18℃，便于工藝實(shí)現(xiàn)；微發(fā)泡擠出便于大批量的生產(chǎn)，達(dá)到15m~20m/min；接頭上的加熱功率對比原有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，波動小于1%；線路連接點(diǎn)節(jié)點(diǎn)數(shù)量減少了2個，同時采用雙壁熱縮管進(jìn)行絕緣防水處理，故障率對比原有結(jié)構(gòu)降低25%以上；由于接頭端部的包膠處理使外形更加美觀，同時起到防水的作用，具體為：可浸水500mm深度、24h、同時通電24h產(chǎn)品性能無任何變化，也沒有水進(jìn)入到管體內(nèi)部。

實(shí)施例3

一種SCR尿素管的制備方法，具體包括如下步驟：

（1）在芯管外雙螺旋纏繞上電熱線、單螺旋纏繞鋁箔以及在芯管上進(jìn)行第二次擠出形成具有保溫性能的微發(fā)泡保溫層，獲得主體管路；

（2）按照工藝長度將主體管路進(jìn)行截長處理，并將端部包覆的微發(fā)泡層剖切開，然后再去除掉被剖切開部分的內(nèi)部鋁箔和多層芯管，然后在主體管路外面套上波紋管，最后將連接接頭用激光焊接或冷壓連接的方式連接在芯管管體體上；

（3）按照產(chǎn)品需要將相應(yīng)的外接電源連接線與內(nèi)部電熱線進(jìn)行連接，同時另一端進(jìn)行電熱線封閉連接，形成一個標(biāo)準(zhǔn)的串聯(lián)電路，然后將連接點(diǎn)用雙壁熱縮管進(jìn)行絕緣防水處理；完成后將電熱線纏繞到連接接頭上；

（4）將上述完成的半成品連接接頭端部放置在注塑模具中，將接頭部分和波紋管部分進(jìn)行包膠處理。

本制備方法工藝簡單、人工投入少，成本低，生產(chǎn)管理及產(chǎn)品質(zhì)量得到大幅提升，而且與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)施例制得的SCR尿素管能耗降低20%以上；該保溫方案保溫效果明顯，保溫層內(nèi)外溫差有15~18℃，便于工藝實(shí)現(xiàn)；微發(fā)泡擠出便于大批量的生產(chǎn)，達(dá)到15m~20m/min；接頭上的加熱功率對比原有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，波動小于1%；線路連接點(diǎn)節(jié)點(diǎn)數(shù)量減少了2個，同時采用雙壁熱縮管進(jìn)行絕緣防水處理，故障率對比原有結(jié)構(gòu)降低25%以上；由于接頭端部的包膠處理使外形更加美觀，同時起到防水的作用，具體為：可浸水500mm深度、24h、同時通電24h產(chǎn)品性能無任何變化，也沒有水進(jìn)入到管體內(nèi)部。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。