本實用新型涉及一種發(fā)動機排氣系統(tǒng)，更具體地說涉及一種帶電加熱器的發(fā)動機排氣系統(tǒng)。

背景技術：

從滿足國四排放法規(guī)開始，柴油機開始采用后處理技術，主要是SCR后處理技術，其使用選擇性催化還原技術來降低發(fā)動機的NOx排放。現(xiàn)有的SCR后處理器的起燃溫度一般在200-220℃，達到了這個溫度才能開始噴射尿素進行還原反應；低于這個排氣溫度時，SCR后處理器無法達到起燃溫度，幾乎沒有尿素噴射。

商用車在以城市工況為主的時候，多為低轉速、低負荷運行，由于沒有還原反應，NOx的排放就比較高，無法達到WHTC對排放控制的要求?，F(xiàn)有主要采取兩種措施：一、提升SCR后處理器的低溫轉化能力；但此種技術并不成熟，而且高成本使其很難市場化。二、采用排氣管包裹保溫的方法，在排氣管外表面包裹絕熱材料，使SCR后處理器入口的溫度可以提升約20℃，達到起燃溫度的要求；但這種方法成本高，維護保養(yǎng)復雜，在夏季氣溫較高的時候散熱不良，有使SCR后處理器過熱失效的風險。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有的SCR后處理器在低溫時無法達到起燃溫度幾乎沒有尿素噴射、無法降低發(fā)動機的NOx排放等問題，提供一種帶電加熱器的發(fā)動機排氣系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術解決方案是：一種帶電加熱器的發(fā)動機排氣系統(tǒng)，包括電加熱器和繼電器，所述的電加熱器安裝在排氣管中，所述繼電器的輸入端與車用發(fā)電機通過加熱電路相連接，繼電器的輸出端與電加熱器相連接，繼電器的控制端通過控制電路與發(fā)動機ECU相連接，所述的發(fā)動機ECU分別與尿素噴射控制單元DCU和SCR后處理器中的排氣溫度傳感器相連接，所述的尿素噴射控制單元DCU與排氣管中的尿素噴嘴相連接。

所述的電加熱器在排氣管中位于尿素噴嘴前100-150mm處。

與現(xiàn)有技術相比較，本實用新型的有益效果是：

本實用新型中繼電器與車用發(fā)電機通過加熱電路相連接，繼電器與電加熱器相連接，繼電器的控制端通過控制電路與發(fā)動機ECU相連接，發(fā)動機ECU分別與尿素噴射控制單元DCU和SCR后處理器中的排氣溫度傳感器相連接，尿素噴射控制單元DCU與排氣管中的尿素噴嘴相連接。工作時，SCR后處理入口的排氣溫度傳感器實時監(jiān)控發(fā)動機排氣溫度，并將信號反饋給發(fā)動機ECU，發(fā)動機ECU對溫度進行判斷，并通過控制繼電器的通斷進而控制電加熱器的通斷，從而實現(xiàn)對排氣進行加熱，使流經SCR后處理器的排氣溫度，達到或超過SCR后處理器的起燃溫度，提高了SCR后處理器的轉化效率，降低了車輛在城市低溫工況NOx排放。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

附圖說明，車用發(fā)電機1，排氣管2，電加熱器3，尿素噴嘴4，排氣溫度傳感器5，SCR后處理器6，加熱電路7，繼電器8，控制電路9，發(fā)動機ECU10，尿素噴射控制單元DCU11。

具體實施方式

以下結合附圖說明和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述。

參見圖1，一種帶電加熱器的發(fā)動機排氣系統(tǒng)，適用于SCR柴油機WHTC工況的排氣溫度的提升，包括電加熱器3和繼電器8。所述的電加熱器3安裝在排氣管2中，電加熱器3兩端通過耐高溫的陶瓷密封墊密封，其耐高溫，功率選擇3kW。所述繼電器8的輸入端與車用發(fā)電機1通過加熱電路7相連接，繼電器8的輸出端與電加熱器3相連接；繼電器8的控制端通過控制電路9與發(fā)動機ECU10相連接，所述的發(fā)動機ECU10分別與尿素噴射控制單元DCU11和SCR后處理器6中的排氣溫度傳感器5相連接。所述的尿素噴射控制單元DCU11與排氣管2中的尿素噴嘴4相連接。

參見圖1，具體的，所述的電加熱器3在排氣管2中位于尿素噴嘴4前100-150mm處。

參見圖1，工作時，使用車用發(fā)電機1供電，根據(jù)SCR后處理器6入口處排氣溫度傳感器5的實時監(jiān)控信號，判斷發(fā)動機是否處于低排溫工況，再通過繼電器8控制電加熱器3的開啟和關閉，從而對排氣進行加熱，使流經SCR后處理器6的排氣溫度提升20℃，達到或超過SCR后處理器6的起燃溫度，提高了SCR后處理器6的轉化效率，降低了NOx排放。具體過程如下：

當發(fā)動機ECU10檢測到發(fā)動機處于正常運轉狀態(tài)、而排氣溫度傳感器5檢測到排氣溫度低于190℃時，則發(fā)動機ECU10判斷此時為低排溫工況并控制加熱繼電器8閉合，接通加熱電路7，發(fā)電機1向電加熱器3供電，電加熱器3開始工作，使排氣升溫20℃并保持加熱，從而使排氣溫度維持不低于210℃，此時達到起燃溫度；此時尿素噴射控制單元DCU11控制尿素噴嘴4開始噴射，從而降低了低溫工況的NOx排放。

當排氣溫度傳感器5檢測排氣溫度高于260℃并持續(xù)不低于5min時，發(fā)動機ECU10判斷此時發(fā)動機脫離低溫工況，發(fā)動機ECU10并控制繼電器8斷開加熱電路7，停止加熱。

下面以某5L柴油發(fā)動機和某11L重型柴油機為例：

某5L柴油發(fā)動機：低速1000r/min時的最大排氣流量G_排氣＝0.0691kg/s，排氣的定壓比熱容Cp_排氣＝1.0992kJ/(kg·℃)，則使其溫度提升20℃所需加熱器的最大功率為：20℃×0.0691kg/s×1.0992kJ/(kg·℃)＝1.52kW，則排電加熱器3可選擇1.6kW的PTC加熱器。

某11L重型柴油機：低速區(qū)需加熱工況的最大排氣流量G_排氣＝0.1562kg/s，排氣的定壓比熱容Cp_排氣＝1.0992kJ/(kg·℃)，則使其溫度提升20℃所需加熱器的最大功率為：20℃×0.1562kg/s×1.0992kJ/(kg·℃)＝3.43kW，則電加熱器3可選擇3.6kW的PTC加熱器。

以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，上述結構都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。