Art-v型柴油發(fā)動機(jī)尾氣后處理裝置及催化還原方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠?qū)Σ裼蛙囄矚庵蠧0、HC、ΡΜ、Ν0Χ等有害污染物同時進(jìn)行凈化處理，使排出尾氣達(dá)到國V，甚至歐(國)VI標(biāo)準(zhǔn)的ART-V型柴油發(fā)動機(jī)尾氣后處理裝置及催化還原方法，屬DOC、DPF、SCR三大處理子系統(tǒng)制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油發(fā)動機(jī)尾氣是大氣污染主要因素之一，是PM和Ν0Χ污染物的主要貢獻(xiàn)者，目前針對柴油車(發(fā)動機(jī))尾氣的處理技術(shù)離不開D0C、DPF、SCR。目前國內(nèi)主流尾氣后處理技術(shù)主要為SCR或D0C+DPF，其中SCR主要處理污染，而D0C+DPF主要對C0、HC和PM進(jìn)行處理，基本能達(dá)到國IV標(biāo)準(zhǔn)，并以此產(chǎn)生不少的專利申請，但處理后的尾氣排放達(dá)不到歐(國)VI標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]設(shè)計目的:避免【背景技術(shù)】中的不足之處，設(shè)計一種能夠?qū)Σ裼蛙囄矚庵蠧0、HC、ΡΜ、Ν0Χ等有害污染物同時進(jìn)行凈化處理，使排出尾氣達(dá)到國V，甚至歐(國)VI標(biāo)準(zhǔn)的ART-V型柴油發(fā)動機(jī)尾氣后處理裝置及催化還原方法。
[0004]設(shè)計方案:為了實現(xiàn)上述設(shè)計目的。本發(fā)明設(shè)備將D0C、DPF、SCR三種處理技術(shù)進(jìn)行融合，通過數(shù)學(xué)建模，經(jīng)過設(shè)備電控系統(tǒng)(ECU)統(tǒng)一控制，該控制為通過轉(zhuǎn)速、溫度、背壓、Ν0Χ等參數(shù)的正負(fù)反饋對系統(tǒng)中的智能溫控系統(tǒng)、油栗、氣栗、尿素栗等按照建模算法進(jìn)行協(xié)調(diào)工作，達(dá)到對柴油車尾氣的凈化處理。即低溫升溫器+D0C+⑶PF+SCR+尿素栗+Ν0Χ傳感器+壓差傳感器+溫度傳感器+氣栗+油栗+E⑶。尾氣經(jīng)由D0C進(jìn)入⑶PF，當(dāng)⑶PF兩側(cè)壓差傳感器達(dá)到預(yù)設(shè)閾值，若溫度未達(dá)到預(yù)設(shè)值，EOT通過控制低溫升溫器與氣栗、油栗，使CDPF內(nèi)捕集的PM充分燃燒，同時ECU通過SCR兩端Ν0Χ傳感器反饋的Ν0Χ量判斷是否需要噴射尿素，以及噴射多少尿素，來選擇性催化還原Ν0Χ，達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)化率。整個控制邏輯在ECU內(nèi)建模形成，均由ECU根據(jù)各個傳感器的反饋值合理控制各個子系統(tǒng)的運(yùn)行，同時保證子系統(tǒng)之間不出現(xiàn)相互間的功能、性能及邏輯的紊亂，使最終排出的尾氣達(dá)到歐(國)VI標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]技術(shù)方案1:一種ART-V型柴油發(fā)動機(jī)尾氣后處理裝置，氧化型催化器進(jìn)氣端與低溫升溫器排氣口連通，氧化型催化器排氣端與催化型顆粒捕集器進(jìn)氣口連通，催化型顆粒捕集器排氣口與催化還原器進(jìn)氣口連通且催化型顆粒捕集器排氣口與催化還原器進(jìn)氣口之間與尿素栗出口連通，催化還原器排氣口通大氣，催化型顆粒捕集器進(jìn)氣端和排氣端輸出的壓差信號和溫度信號至集成控制中心的信號輸入端，催化還原器進(jìn)氣端和排氣端輸出N0#P NOx及溫度信號至集成控制中心信號輸入端，集成控制中心的信號輸出端一路用于控制尿素栗的工作與否、一路用于控制低溫升溫器的油栗工作與否、一路用于控制低溫升溫器的氣栗工作與否、一路用于控制電源的通與斷。
[0006]技術(shù)方案2:—種柴油發(fā)動機(jī)尾氣催化還原方法，柴油車尾氣經(jīng)由氧化型催化器進(jìn)入催化型顆粒捕集器，當(dāng)催化型顆粒捕集器兩側(cè)壓差傳感器達(dá)到預(yù)設(shè)閾值，若溫度未達(dá)到預(yù)設(shè)值，集成控制中心通過控制低溫升溫器中的氣栗、油栗和電源，使催化型顆粒捕集器內(nèi)捕集的PM充分燃燒，同時集成控制中心通過催化還原器兩端N0X傳感器反饋的勵夂量判斷是否需要噴射尿素，以及噴射多少尿素，來選擇性催化還原N0X，達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)化率。
[0007]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，一是低溫升溫器智能溫控模塊為整個系統(tǒng)提供了全工況下溫度窗口的保障，完成均勻的溫度分布和氣流布局，同時保障了 DPF主動再生的溫度要求，也提高了 SCR的轉(zhuǎn)化率；二是尾氣通過D0C子系統(tǒng)，能夠通過催化氧化反應(yīng)，降低排氣中C0、THC和PM中S0F等污染物，并釋放熱量；三是經(jīng)過D0C處理后的尾氣進(jìn)入⑶PF，首先能夠再次降低氣體中THC，為保護(hù)SCR催化劑起到一定作用，同時它能捕集一定的硫酸鹽，進(jìn)一步保護(hù)了 SCR催化劑免于中毒，更重要的是對捕集尾氣中的PM能夠進(jìn)行有效地捕集，并且當(dāng)PM總量達(dá)到一定數(shù)量時，EOT可主動進(jìn)行燃燒再生；四是經(jīng)過⑶PF處理后的尾氣進(jìn)入SCR，SCR載體上的催化劑結(jié)合合理的尿素噴射能將尾氣中的Ν0Χ化物轉(zhuǎn)化為無毒害的NH3和 H20。
【附圖說明】
[0008]圖1是ART-V型柴油發(fā)動機(jī)尾氣后處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]實施例1:參照附圖1。一種ART-V型柴油發(fā)動機(jī)尾氣后處理裝置，氧化型催化器進(jìn)氣端與低溫升溫器排氣口連通，氧化型催化器排氣端與催化型顆粒捕集器進(jìn)氣口連通，催化型顆粒捕集器排氣口與催化還原器進(jìn)氣口連通且催化型顆粒捕集器排氣口與催化還原器進(jìn)氣口之間與尿素栗出口連通，催化還原器排氣口通大氣，催化型顆粒捕集器進(jìn)氣端和排氣端輸出的壓差信號和溫度信號至集成控制中心的信號輸入端，催化還原器進(jìn)氣端和排氣端輸出Ν0#ΡΝ0χ及溫度信號至集成控制中心信號輸入端，集成控制中心的信號輸出端一路用于控制尿素栗的工作與否、一路用于控制低溫升溫器的油栗工作與否、一路用于控制低溫升溫器的氣栗工作與否、一路用于控制電源的通與斷。所述集成控制中心是ECU，由ECU根據(jù)各個傳感器的反饋值合理控制各個子系統(tǒng)的運(yùn)行。
[0010]實施例2:在實施例1的基礎(chǔ)上，一種柴油發(fā)動機(jī)尾氣催化還原方法，柴油車尾氣經(jīng)由氧化型催化器進(jìn)入催化型顆粒捕集器，當(dāng)催化型顆粒捕集器兩側(cè)壓差傳感器達(dá)到預(yù)設(shè)閾值，若溫度未達(dá)到預(yù)設(shè)值，集成控制中心通過控制低溫升溫器中的氣栗、油栗和電源，使催化型顆粒捕集器內(nèi)捕集的PM充分燃燒，同時集成控制中心通過催化還原器兩端^^^傳感器反饋的N0X量判斷是否需要噴射尿素，以及噴射多少尿素，來選擇性催化還原NO x，達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)化率。所述柴油車尾氣催化還原技術(shù)參數(shù)是:通過D0C還原C0和HC ;通過DPF/⑶PF捕集PM2.5，并由E⑶結(jié)合溫度及背壓參數(shù)，控制低溫升溫器、油栗和氣栗，主動燃燒PM2.5 ;通過采集前后N0X含量，參考排氣溫度，由ECU進(jìn)行集中控制尿素栗，尿素溶液高溫分解得到氨HN3，HN3在催化劑作用下與N0夂發(fā)生反應(yīng)還原為無污染的氮氣和水，由此得到處理后腸夂的轉(zhuǎn)化率。
[0011]名詞說明:
DOC:Diesel Oxidat1n Catalyst 為氧化型催化器 DPF:Diesel Particulate Filter為柴油顆粒物過濾器 ⑶PF:催化型顆粒捕集器，即帶涂層的DPF PM:Particulate Matter
SCR -Selective Catalytic Reduct1n 選擇性催化還原技術(shù) NOX:氮氧化物 CO:碳氧化物 HC:碳?xì)浠? THC:碳?xì)淇偭?br> S0F:Soluble Organic Fract1ns 可溶性有機(jī)成分 ECU -Electronic Control Unit 電子控制單元
需要理解到的是:上述實施例雖然對本發(fā)明的設(shè)計思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對本發(fā)明設(shè)計思路的簡單文字描述，而不是對本發(fā)明設(shè)計思路的限制，任何不超出本發(fā)明設(shè)計思路的組合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種ART-ν型柴油發(fā)動機(jī)尾氣后處理裝置，其特征是:氧化型催化器進(jìn)氣端與低溫升溫器排氣口連通，氧化型催化器排氣端與催化型顆粒捕集器進(jìn)氣口連通，催化型顆粒捕集器排氣口與催化還原器進(jìn)氣口連通且催化型顆粒捕集器排氣口與催化還原器進(jìn)氣口之間與尿素栗出口連通，催化還原器排氣口通大氣，催化型顆粒捕集器進(jìn)氣端和排氣端輸出的壓差信號和溫度信號至集成控制中心的信號輸入端，催化還原器進(jìn)氣端和排氣端輸出NO#P NOx及溫度信號至集成控制中心信號輸入端，集成控制中心的信號輸出端一路用于控制尿素栗的工作與否、一路用于控制低溫升溫器的油栗工作與否、一路用于控制低溫升溫器的氣栗工作與否、一路用于控制電源的通與斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ART-V型柴油發(fā)動機(jī)尾氣后處理裝置，其特征是:所述集成控制中心是ECU，由ECU根據(jù)各個傳感器的反饋值合理控制各個子系統(tǒng)的運(yùn)行。3.一種柴油發(fā)動機(jī)尾氣催化還原方法，其特征是:柴油車尾氣經(jīng)由氧化型催化器進(jìn)入催化型顆粒捕集器，當(dāng)催化型顆粒捕集器兩側(cè)壓差傳感器達(dá)到預(yù)設(shè)閾值，若溫度未達(dá)到預(yù)設(shè)值，集成控制中心通過控制低溫升溫器中的氣栗、油栗和電源，使催化型顆粒捕集器內(nèi)捕集的PM充分燃燒，同時集成控制中心通過催化還原器兩端N0X傳感器反饋的NO夂量判斷是否需要噴射尿素，以及噴射多少尿素，來選擇性催化還原N0X，達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)化率。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柴油發(fā)動機(jī)尾氣催化還原方法，其特征是:所述柴油車尾氣催化還原技術(shù)參數(shù)是:通過D0C還原C0和HC ;通過DPF/⑶PF捕集PM2.5，并由EOT結(jié)合溫度及背壓參數(shù)，控制低溫升溫器、油栗和氣栗，主動燃燒PM2.5 ;通過采集前后N0X含量，參考排氣溫度，由ECU進(jìn)行集中控制尿素栗，尿素溶液高溫分解得到氨HN3，HN3在催化劑作用下與N0X&生反應(yīng)還原為無污染的氮氣和水，由此得到處理后NO x的轉(zhuǎn)化率。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種ART-V型柴油發(fā)動機(jī)尾氣后處理裝置及催化還原方法，氧化型催化器進(jìn)氣端與低溫升溫器排氣口連通，氧化型催化器排氣端與催化型顆粒捕集器進(jìn)氣口連通，催化型顆粒捕集器排氣口與催化還原器進(jìn)氣口連通且催化型顆粒捕集器排氣口與催化還原器進(jìn)氣口之間與尿素泵出口連通，催化還原器排氣口通大氣，催化型顆粒捕集器進(jìn)氣端和排氣端輸出的壓差信號和溫度信號至集成控制中心的信號輸入端，催化還原器進(jìn)氣端和排氣端輸出NOX和NOX及溫度信號至集成控制中心信號輸入端，集成控制中心的信號輸出端一路用于控制尿素泵的工作與否、一路用于控制低溫升溫器的油泵工作與否、一路用于控制低溫升溫器的氣泵工作與否。
【IPC分類】F01N3/025, F01N9/00, F01N3/035
【公開號】CN105257371
【申請?zhí)枴緾N201510421556
【發(fā)明人】黃黎敏, 黃利錦
【申請人】貴州黃帝車輛凈化器有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月17日