一種降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)，包括有空氣泵、空氣泵進(jìn)氣連接管組件、組合閥進(jìn)氣連接管組件、排氣歧管、二次空氣噴射管、二次空氣噴射組合閥、控制閥連組合閥軟管、二次空氣噴射控制閥及控制閥連進(jìn)氣歧管軟管。本技術(shù)方案相比增加貴金屬含量、優(yōu)化發(fā)動機(jī)燃燒的方法，此系統(tǒng)實(shí)施起來更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，周期較短，只需對排氣系統(tǒng)進(jìn)行簡單設(shè)計(jì)，便可以實(shí)施此方案。
【專利說明】一種降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，具體是指發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)中的一種降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家一系列強(qiáng)制性法規(guī)的出臺，更多人開始關(guān)注汽車尾氣問題。我們知道，在汽缸中燃燒的可燃?xì)怏w由燃油和空氣組成。當(dāng)它們混合并燃燒時，產(chǎn)生一氧化碳(CO)、二氧化碳和水(C02)。氧氣和氮?dú)庠诟邷叵律傻趸?N0X)。此外，燃油不可能全部燃燒，因此排放物中還包括碳?xì)浠衔?HC)。隨著對內(nèi)燃機(jī)低排放的要求不斷嚴(yán)格，能兼顧動力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性的內(nèi)燃機(jī)越來越復(fù)雜，成本不斷上升。因此，世界各國都先后開發(fā)排氣后處理技術(shù)，在不影響內(nèi)燃機(jī)其他性能的同時，降低最終向大氣環(huán)境的排放?，F(xiàn)在最成功的排氣后處理裝置是汽油機(jī)用的三元催化轉(zhuǎn)化器。三元催化器的“三元”指的就是汽車排放的三種污染物一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳?xì)浠衔?HC)。碳?xì)浠衔?HC)和氮氧化物(NOx)在陽光的照射下產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，損害人的呼吸系統(tǒng)和破壞農(nóng)作物生長。一氧化碳(CO)影響人的神經(jīng)功能和視力敏感性。氮氧化物(NOx)還是產(chǎn)生酸雨的主要成分。
[0003]但催化劑本身存在一定的局限性，催化劑的起燃溫度一般為350°C左右，此時催化劑的轉(zhuǎn)化效率大概是50%左右，催化劑達(dá)到350°C的時間一般為20s左右，在起燃之前催化劑的轉(zhuǎn)化效率較低，一般整車?yán)鋯訒r燃油會加濃，此時HC/C0排放物較高，由于催化劑本身的特性限制，在20s之前催化劑基本是不起作用的，此階段HC/C0無法被氧化成二氧化碳和水，HC/C0排放物較高，一般冷啟動階段的排放量已超過整個排放階段的限值，給排放帶來較大困難。
[0004]為使催化劑盡快起燃，目前有以下幾種方案:(I)使用電加熱催化劑(EHC)。EHC的運(yùn)轉(zhuǎn)是在汽車啟動之前，金屬基底先被電流加熱一段時間(越短越好)，使其達(dá)到催化劑的起燃溫度300?400°C。(2)在傳統(tǒng)的TWC的前面增加一個碳?xì)浠衔镂綋浍@器(HCT)。它應(yīng)用吸附材料撲集冷態(tài)HC，直到更高的溫度才脫附，進(jìn)入后續(xù)的TWC內(nèi)得到充分燃燒。這種方法較之傳統(tǒng)三效催化劑減少50%的HC排放。但以上兩種方案應(yīng)用成本較高，技術(shù)還不夠成熟，無法大范圍應(yīng)用。
[0005]針對排放超過法規(guī)限制的問題，目前最常用的方法是增加催化器的貴金屬含量，催化劑所用貴金屬一般為鉬、鈀、鎊，鉬、鈀起氧化作用，主要將C0/HC氧化成二氧化碳和水，鎊起還原作用，將NOx還原成氮?dú)猓瑸榻档屠鋯与A段C0/CH排放，主要增加鉬、鈀的含量。除增加貴金屬含量，還可以通過優(yōu)化發(fā)動機(jī)燃燒降低排放，但需要對發(fā)動機(jī)各個系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。
[0006]由于貴金屬成本較高，通過增加貴金屬含量的方法降低C0/HC的排放會導(dǎo)致成本大幅上升，給產(chǎn)品成本控制帶來很大困難，同時由于受催化劑本身特性的限制，當(dāng)貴金屬含量增加到一定量時，C0/HC的排放不會隨貴金屬含量的增加而降低，此時催化劑的起燃時間不會隨貴金屬含量的增加而縮短，如果遇到此種情況，已經(jīng)無法通過增加貴金屬含量而降低排放，必須采用其他新的排放技術(shù)或?qū)Πl(fā)動機(jī)燃燒進(jìn)行優(yōu)化，對發(fā)動機(jī)燃燒進(jìn)行優(yōu)化需要投入大量人力物力財(cái)力，同時需要周期較長，由于市場需求，不允許有很長得研發(fā)周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)濟(jì)快捷的方法解決發(fā)動機(jī)排放，在現(xiàn)有發(fā)動機(jī)技術(shù)上通過增加一套空氣噴射系統(tǒng)解決C0/HC的排放問題。
[0008]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)，包括有空氣泵、空氣泵進(jìn)氣連接管組件、組合閥進(jìn)氣連接管組件、排氣歧管、二次空氣噴射管、二次空氣噴射組合閥、控制閥連組合閥軟管、二次空氣噴射控制閥及控制閥連進(jìn)氣歧管軟管；
[0010]所述空氣泵通過E⑶進(jìn)行控制，空氣泵同空氣泵進(jìn)氣連接管組件連接，經(jīng)過空氣濾清器后的清潔空氣通過空氣泵進(jìn)氣連接管組件進(jìn)入空氣泵壓縮；
[0011]空氣泵與二次空氣噴射組合閥通過組合閥進(jìn)氣連接管組件連接；
[0012]二次空氣噴射組合閥與排氣歧管之間通過二次空氣噴射管連接；
[0013]二次空氣噴射控制閥與二次空氣噴射組合閥之間通過控制閥連組合閥軟管連接；
[0014]控制閥連進(jìn)氣歧管軟管一端連接進(jìn)氣歧管，另一端連接二次空氣噴射控制閥。
[0015]所述二次空氣噴射管分兩路進(jìn)入排氣歧管，每一路連接四缸發(fā)動機(jī)的兩個缸的排氣道。
[0016]二次空氣噴射組合閥在真空驅(qū)動下閥門打開與二次空氣噴射管連通。
[0017]所述降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)還包括有一個真空罐和一個單向閥；所述真空罐和單向閥設(shè)置于二次空氣噴射控制閥和進(jìn)氣歧管之間；所述控制閥連進(jìn)氣歧管軟管一端連接二次空氣噴射控制閥，另一端連接真空罐；單向閥與真空罐之間通過軟管連接，單向閥與進(jìn)氣歧管之間通過管線連接。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]本發(fā)明專利是一種降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)，相比增加貴金屬含量、優(yōu)化發(fā)動機(jī)燃燒的方法，此系統(tǒng)實(shí)施起來更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，周期較短，只需對排氣系統(tǒng)進(jìn)行簡單設(shè)計(jì)，便可以實(shí)施此方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明空氣進(jìn)入排氣歧管示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明二次空氣噴射控制閥結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下通過實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，應(yīng)當(dāng)理解的是，以下的實(shí)施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能解釋為本發(fā)明技術(shù)方案的限制。[0025]實(shí)施例一
[0026]如圖1至圖3所示，一種降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)，包括有空氣泵9、空氣泵進(jìn)氣連接管組件8、組合閥進(jìn)氣連接管組件7、排氣歧管6、二次空氣噴射管5、二次空氣噴射組合閥1、控制閥連組合閥軟管2、二次空氣噴射控制閥3及控制閥連進(jìn)氣歧管軟管4 ;空氣泵9與二次空氣噴射組合閥I通過組合閥進(jìn)氣連接管組件7連接；二次空氣噴射組合閥I與排氣歧管6之間通過二次空氣噴射管5連接；二次空氣噴射控制閥3與二次空氣噴射組合閥I之間通過控制閥連組合閥軟管2連接；控制閥連進(jìn)氣歧管軟管4 一端連接進(jìn)氣歧管，另一端連接二次空氣噴射控制閥3。
[0027]空氣泵通過ECU進(jìn)行控制，空濾后清潔氣體通過空氣泵進(jìn)氣連接管組件8進(jìn)行空氣泵9進(jìn)行壓縮，空氣泵由整車電源直接供電，壓縮后氣體通過組合閥進(jìn)氣連接管組件7進(jìn)入二次空氣噴射組合閥1，二次空氣噴射組合閥在真空作用下閥門打開，壓縮空氣通過二次空氣噴射組合閥I進(jìn)入二次空氣噴射管5，空射管中空氣12分兩路分別進(jìn)入排氣歧管6的1、2缸氣道與3、4缸氣道，這樣能夠保證每缸空氣可以與排氣均勻混和，空氣與排氣中的C0/HC反應(yīng)，生產(chǎn)二氧化碳和水，降低廢氣中C0/HC的排放，同時氧化反應(yīng)放熱，提高排氣溫度，加快催化劑起燃，進(jìn)一步降低廢氣中C0/HC排放。
[0028]如圖3所示為二次空氣噴射控制閥3，由E⑶控制，通電狀態(tài)下，控制閥連進(jìn)氣歧管軟管4 一端與控制閥連組合閥軟管2 —端是相通的，進(jìn)氣歧管中負(fù)壓通過控制閥連組合閥軟管2進(jìn)入二次空氣噴射組合閥I中，二次空氣噴射組合閥I在負(fù)壓的作用下打開，當(dāng)二次空氣噴射控制閥3處于未通電的狀態(tài)下，控制閥連組合閥軟管2 —端與通大氣端13相通，二次空氣噴射組合閥通大氣，二次空氣噴射組合閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0029]實(shí)施例二
[0030]如圖4所示，一種降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)，包括有空氣泵901、空氣泵進(jìn)氣連接管組件801、組合閥進(jìn)氣連接管組件701、排氣歧管601、二次空氣噴射管501、二次空氣噴射組合閥101、控制閥連組合閥軟管201、二次空氣噴射控制閥301及控制閥連進(jìn)氣歧管軟管401 ;空氣泵901與二次空氣噴射組合閥通過組合閥進(jìn)氣連接管組件801連接；二次空氣噴射組合閥101與排氣歧管601之間通過二次空氣噴射管501連接；二次空氣噴射控制閥301與二次空氣噴射組合閥101之間通過控制閥連組合閥軟管201連接；控制閥連進(jìn)氣歧管軟管401 —端連接進(jìn)氣歧管，另一端連接二次空氣噴射控制閥301。
[0031]所述降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)還包括有一個真空罐11和一個單向閥10 ；所述真空罐11和單向閥10設(shè)置于二次空氣噴射控制閥301和進(jìn)氣歧管之間；所述控制閥連進(jìn)氣歧管軟管401 —端連接二次空氣噴射控制閥301，另一端連接真空罐11 ;單向閥10與真空罐11之間通過軟管14連接，單向閥10與進(jìn)氣歧管之間通過管線15連接。
[0032]二次空氣噴射組合閥需要真空進(jìn)行驅(qū)動，對于自然吸氣發(fā)動機(jī)而言，進(jìn)氣歧管一直處于負(fù)壓狀態(tài)，可以滿足二次空氣噴射組合閥的需要，但對于增壓發(fā)動機(jī)，進(jìn)氣歧管在發(fā)動機(jī)怠速或小負(fù)荷時才會處于負(fù)壓狀態(tài)，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到IOOOrpm時，進(jìn)氣歧管處于正壓狀態(tài)，此時無法利用負(fù)壓驅(qū)動二次空氣噴射組合閥，針對增壓發(fā)動機(jī)，在原有系統(tǒng)上增加一個真空罐(11)和一個單向閥(10)。
[0033]當(dāng)增壓發(fā)動機(jī)剛啟動時，進(jìn)氣歧管處于負(fù)壓狀態(tài)，真空罐中的大氣壓氣體通過單向閥進(jìn)入進(jìn)氣歧管，真空罐由原來的大氣壓狀態(tài)變?yōu)樨?fù)壓狀態(tài)，當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管處于正壓狀態(tài)時，由于單向閥的作用，氣體只能由真空罐通向進(jìn)氣歧管，而進(jìn)氣歧管中氣體不能進(jìn)入真空罐，即使進(jìn)氣歧管為真壓時，進(jìn)氣歧管高壓氣體也不能進(jìn)入真空罐中，這樣真空罐一直處于負(fù)壓狀態(tài)，可以利用真空罐中的負(fù)壓進(jìn)行驅(qū)動二次空氣噴射組合閥，其他工作原理與實(shí)施例一相同。
[0034] 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)，其特征在于:包括有空氣泵、空氣泵進(jìn)氣連接管組件、組合閥進(jìn)氣連接管組件、排氣歧管、二次空氣噴射管、二次空氣噴射組合閥、控制閥連組合閥軟管、二次空氣噴射控制閥及控制閥連進(jìn)氣歧管軟管； 所述空氣泵通過ECU進(jìn)行控制，空氣泵同空氣泵進(jìn)氣連接管組件連接，經(jīng)過空氣濾清器后的清潔空氣通過空氣泵進(jìn)氣連接管組件進(jìn)入空氣泵壓縮； 空氣泵與二次空氣噴射組合閥通過組合閥進(jìn)氣連接管組件連接； 二次空氣噴射組合閥與排氣歧管之間通過二次空氣噴射管連接； 二次空氣噴射控制閥與二次空氣噴射組合閥之間通過控制閥連組合閥軟管連接； 控制閥連進(jìn)氣歧管軟管一端連接進(jìn)氣歧管，另一端連接二次空氣噴射控制閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述二次空氣噴射管分兩路進(jìn)入排氣歧管，每一路連接四缸發(fā)動機(jī)的兩個缸的排氣道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)，其特征在于:二次空氣噴射組合閥在真空驅(qū)動下閥門打開與二次空氣噴射管連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述降低排放污染物的空氣噴射系統(tǒng)還包括有一個真空罐和一個單向閥；所述真空罐和單向閥設(shè)置于二次空氣噴射控制閥和進(jìn)氣歧管之間；所述控制閥連進(jìn)氣歧管軟管一端連接二次空氣噴射控制閥，另一端連接真空罐；單向閥與真空罐之間通過軟管連接，單向閥與進(jìn)氣歧管之間通過管線連接。
【文檔編號】F01N13/10GK103628966SQ201310590372
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】靳素華, 楊林強(qiáng), 侯亦波, 李龍超, 杜鵬, 馮瑋瑋, 張?jiān)龉? 王錦艷, 張良超 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司