專利名稱：發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動機(jī)制造領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)動機(jī)為了滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，除采用燃油高壓噴射、增壓進(jìn)氣中冷技術(shù)外，必須帶一 套排氣后處理裝置，用以凈化燃燒廢氣中的氮氧化物(N0X)、碳煙顆粒(PM)、一氧化碳(CO) 及碳?xì)浠衔?HC)等。通常后處理需要催化劑輔助反應(yīng)，其正常催化溫度要求在200 2500C以上，且在一定范圍內(nèi)，排氣溫度越高，催化器效率越高?，F(xiàn)有技術(shù)方案中，發(fā)動機(jī)燃燒廢氣流經(jīng)渦輪增壓器后直接進(jìn)入后處理裝置，再經(jīng) 后處理技術(shù)凈化后引入消聲器，最后排入大氣中。這樣在某些特殊工況下未燃燒的低溫空 氣被直接排入后處理系統(tǒng)，引起后處理系統(tǒng)的溫度降低。這種特殊的工況是指在車輛帶檔 滑行減速、溜坡時，發(fā)動機(jī)處于倒拖狀態(tài)(各種排放測試循環(huán)也有這種工況)，此時發(fā)動機(jī) 繼續(xù)吸氣排氣，但停止供油，發(fā)動機(jī)“倒拖”時吸入氣缸中的氣體沒有燃燒就被快速排出。 由于新鮮氣體進(jìn)入氣缸前被中冷器冷卻后的溫度小于100°c，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于催化器的正常工作 溫度。如果發(fā)動機(jī)“倒拖”時未經(jīng)燃燒的低溫冷卻氣直接進(jìn)入后處理裝置，將使后處理裝置 溫度急劇下降并低于催化劑正常催化溫度，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)入正常工作時因后處理裝置溫度過 低，后處理反應(yīng)不完全，燃燒廢氣凈化不徹底，廢氣排入大氣后將會污染環(huán)境。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中缺陷，通過對后處理裝置管路的改進(jìn)，減 少了排氣對后處理裝置溫度的影響，使后處理裝置在發(fā)動機(jī)從“倒拖”工況轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)時 保持高效凈化排氣，從而有效排除了廢氣凈化不徹底污染環(huán)境的隱患。本實(shí)用新型的發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)，用于凈化發(fā)動機(jī)排氣管中排出的廢氣，包 括催化器，催化器通過渦輪增壓器與發(fā)動機(jī)排氣管相連，渦輪增壓器通過進(jìn)氣中冷器與發(fā) 動機(jī)進(jìn)氣管相連，催化器中含有作為輔助反應(yīng)的催化劑；此外，在催化器的前端管路上還設(shè) 置有排氣切換閥及排氣分流管路。當(dāng)發(fā)動機(jī)在正常工況下，排氣切換閥控制高溫廢氣進(jìn)入 催化器內(nèi)，使高溫廢氣凈化后排入大氣；當(dāng)發(fā)動機(jī)在倒拖工況下，排氣切換閥控制低溫排氣 從回流管路中進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)循環(huán)或從旁通管路中直接排入大氣。其中，回流管路為催化器前端與壓氣機(jī)進(jìn)氣管之間的連接管路，發(fā)動機(jī)在倒拖工 況下排氣切換閥控制低溫排氣進(jìn)入該連接管路中進(jìn)而進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)循環(huán)中。其中，壓氣機(jī)進(jìn)氣管與渦輪增壓器連通。其中，旁通管路為與催化器并聯(lián)的連接管路，發(fā)動機(jī)在倒拖工況下排氣切換閥控 制低溫排氣進(jìn)入該連接管路中進(jìn)而直接排入大氣。其中，排氣切換閥的開關(guān)切換通過發(fā)動機(jī)ECU進(jìn)行控制。其中，催化器上設(shè)有催化劑噴嘴以及凈化后排氣污染物傳感器，兩者均通過發(fā)動 機(jī)E⑶進(jìn)行監(jiān)控。[0011]其中，催化器前端和后端管路中設(shè)有溫度傳感器，所述傳感器通過發(fā)動機(jī)E⑶進(jìn) 行監(jiān)控。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果1、發(fā)動機(jī)“倒拖”時排氣分流，低溫空氣不進(jìn)入后處理系統(tǒng)，不影響后處理催化 器溫度，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行時廢氣凈化更徹底、更及時，后處理系統(tǒng)工作更穩(wěn)定、更環(huán) 保；2、廢氣流向由排氣切換閥控制，排氣切換閥由發(fā)動機(jī)系統(tǒng)ECU集成管理，過程實(shí) 施更精確、更可靠。3、該裝置在不增加發(fā)動機(jī)油耗的前提下提高了后處理系統(tǒng)效率。4、連接、控制簡單，執(zhí)行方便，易于推廣。

圖1是本實(shí)用新型發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)實(shí)施例1的系統(tǒng)示意圖；圖2是本實(shí)用新型發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)實(shí)施例2的系統(tǒng)示意圖。結(jié)合附圖在其上標(biāo)記以下附圖標(biāo)記1-渦輪增壓器，2-發(fā)動機(jī)排氣管，3-發(fā)動機(jī)，4-發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管，5-進(jìn)氣中冷器， 6-ECU (電子控制單元)，7-壓氣機(jī)進(jìn)氣管，8-催化劑噴嘴，9-催化器前溫度傳感器，10-催 化器，11-凈化后排氣污染物傳感器，12-催化器后溫度傳感器，13-消聲器，14-排氣切換 閥，15-排氣至壓氣機(jī)的回流管路，16-排氣至消聲器的旁通管路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本 實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式
的限制。實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)用新型的發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)包括催化器10，該催化器10上 設(shè)有催化劑噴嘴8，噴嘴8通過ECU(電子控制單元)6控制噴出催化劑，在發(fā)動機(jī)正常工況 下(即非“倒拖”工況)使得進(jìn)入催化器10的高溫廢氣充分凈化，凈化后的氣體進(jìn)入消聲 器13后排入大氣。后處理系統(tǒng)前端還包括渦輪增壓器1，發(fā)動機(jī)排氣管2，發(fā)動機(jī)3，發(fā)動 機(jī)進(jìn)氣管4，進(jìn)氣中冷器5，壓氣機(jī)進(jìn)氣管7，這些裝置的連接構(gòu)成發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣的內(nèi)循環(huán)。 渦輪增壓器1通過管路與催化器10連接(廢氣通過該管路可進(jìn)入催化器中)。為了避免在 “倒拖”工況下，從發(fā)動機(jī)排氣管2經(jīng)渦輪增壓器1排出的低溫氣體直接進(jìn)入催化器內(nèi)，在催 化器10前端的管路上設(shè)置了一個排氣切換閥14，并在該切換閥處將催化器10前端的管路 與壓氣機(jī)進(jìn)氣管7連通，該切換閥由E⑶6控制開閉。這樣，在發(fā)動機(jī)倒拖工況下排氣(低 溫空氣)可經(jīng)排氣切換閥14回流至壓氣機(jī)進(jìn)氣口。實(shí)施例1的工作過程如下發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)(非“倒拖”工況)時，排氣切換閥14 的閥板封閉排氣至壓氣機(jī)回流管路15，燃燒廢氣進(jìn)入催化器10凈化后引入消聲器13降噪 后再排到大氣中；發(fā)動機(jī)“倒拖”時，排氣切換閥14的閥板封閉流向后處理系統(tǒng)(即催化器 10)的管口，打開排氣至壓氣機(jī)回流管路15，未燃空氣(即低溫空氣)直接引入壓氣機(jī)進(jìn)氣 管7，進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸再排出，即在壓氣機(jī)、中冷器、氣缸等組成的管路系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，不流入催化器10。實(shí)施例1的方案使得發(fā)動機(jī)“倒拖”時未燃空氣引入渦輪增壓器壓氣機(jī)進(jìn)氣端，避 免低溫排氣冷卻了后處理系統(tǒng)，使后處理系統(tǒng)凈化廢氣維持在較高水平，更環(huán)保。實(shí)施例2如圖2所示，實(shí)施例2是通過催化器10前的旁通管路將廢氣引入消聲器的方案， 排氣切換閥14設(shè)置在催化器前端管路和該旁通管路的連通處。其工作過程如下發(fā)動機(jī)正 常運(yùn)轉(zhuǎn)(非“倒拖”工況)時，排氣切換閥14的閥板封閉排氣至消聲器旁通管路16，燃燒廢 氣進(jìn)入催化器10凈化后引入消聲器13降噪后再排到大氣中；發(fā)動機(jī)“倒拖”時，排氣切換 閥閥板14打開排氣至消聲器旁通管路16，關(guān)閉流向后處理系統(tǒng)的管口，未燃空氣直接引入 消聲器13降噪后再排到大氣中，未燃空氣不流入催化器10。實(shí)施例2的方案使得發(fā)動機(jī)“倒拖”時未燃空氣引入消聲器進(jìn)氣端，避免低溫排氣 冷卻了后處理系統(tǒng)，同樣可使后處理系統(tǒng)凈化廢氣維持在較高水平，更環(huán)保。上述實(shí)施例1、2的排氣流向由排氣切換閥14開、關(guān)控制，其動作執(zhí)行由發(fā)動機(jī)控 制系統(tǒng)ECU集成管理。實(shí)施例1的回流管路15、實(shí)施例2的旁通管路可用法蘭和系統(tǒng)主排 氣管連接，但具體實(shí)施方式
并不受此限制。催化器10的出口處還設(shè)有凈化后排氣污染物傳感器11，用于檢測污染物指標(biāo)，該 傳感器11通過發(fā)動機(jī)ECU進(jìn)行監(jiān)控；催化器10前端管路和后端管路上還設(shè)有溫度傳感器 (即催化器前溫度傳感器9和催化器后溫度傳感器12)，兩者均與ECU連接，用于檢測催化 器前、后端管路中氣體的溫度。本實(shí)用新型的發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)“倒拖”時使得排氣分流，低溫空氣 不進(jìn)入后處理系統(tǒng)，不影響后處理催化器溫度，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行時廢氣凈化更徹底、 更及時，后處理系統(tǒng)工作更穩(wěn)定、更環(huán)保；廢氣流向由排氣切換閥控制，排氣切換閥由發(fā)動 機(jī)系統(tǒng)ECU集成管理，過程實(shí)施更精確、更可靠；該系統(tǒng)在不增加發(fā)動機(jī)油耗的前提下提高 了后處理系統(tǒng)效率；系統(tǒng)連接、控制簡單，執(zhí)行方便，易于推廣。以上公開的僅為本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例，但是，本實(shí)用新型并非局限于此， 任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)，用于凈化發(fā)動機(jī)排氣管中排出的廢氣，包括催化器，催 化器通過渦輪增壓器與發(fā)動機(jī)排氣管相連，渦輪增壓器通過進(jìn)氣中冷器與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管相 連，催化器中含有作為輔助反應(yīng)的催化劑；其特征在于，在所述催化器的前端管路上設(shè)置排 氣切換閥及排氣分流管路；當(dāng)發(fā)動機(jī)在正常工況下，所述排氣切換閥控制高溫廢氣進(jìn)入催 化器內(nèi)，使高溫廢氣凈化后排入大氣；當(dāng)發(fā)動機(jī)在倒拖工況下，所述排氣切換閥控制低溫排 氣從回流管路中進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)循環(huán)或從旁通管路中直接排入大氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述回流管路為催化 器前端與壓氣機(jī)進(jìn)氣管之間的連接管路，發(fā)動機(jī)在倒拖工況下所述排氣切換閥控制低溫排 氣進(jìn)入該連接管路中進(jìn)而進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)循環(huán)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣管與 渦輪增壓器連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述旁通管路為與催 化器并聯(lián)的連接管路，發(fā)動機(jī)在倒拖工況下所述排氣切換閥控制低溫排氣進(jìn)入該連接管路 中進(jìn)而直接排入大氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述排 氣切換閥的開關(guān)切換通過發(fā)動機(jī)ECU進(jìn)行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述催 化器上設(shè)有催化劑噴嘴以及凈化后排氣污染物傳感器，兩者均通過發(fā)動機(jī)ECU進(jìn)行監(jiān)控。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述催 化器前端和后端管路中設(shè)有溫度傳感器，所述傳感器信號通過發(fā)動機(jī)ECU進(jìn)行監(jiān)控。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)動機(jī)廢氣后處理系統(tǒng)，用于凈化發(fā)動機(jī)排氣管中排出的廢氣，包括催化器，催化器通過渦輪增壓器與發(fā)動機(jī)排氣管相連，渦輪增壓器通過進(jìn)氣中冷器與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管相連，催化器中含有作為輔助反應(yīng)的催化劑；當(dāng)發(fā)動機(jī)正常工作時，排氣切換閥控制高溫廢氣進(jìn)入催化器內(nèi)，使高溫廢氣凈化后排入大氣；當(dāng)發(fā)動機(jī)處于倒拖工況時，排氣切換閥控制低溫排氣從回流管路中進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)循環(huán)或從旁通管路中直接排入大氣，使后處理裝置的溫度不受低溫排氣的影響。本實(shí)用新型通過對后處理裝置管路的改進(jìn)，減少了排氣對后處理裝置溫度的影響，使后處理裝置在發(fā)動機(jī)從“倒拖”工況轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)時保持高效凈化排氣，從而有效排除了廢氣凈化不徹底污染環(huán)境的隱患。
文檔編號B01D53/94GK201902256SQ20102068206
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者曾中, 陶澤民, 馬寧 申請人:廣西玉柴機(jī)器股份有限公司