CN102278211A - Scr催化转换器低温控制自适应阀门 - Google Patents

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樊坚强
张鹤
樊高峰
张咏悦
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Shanghai Tenneco Exhaust System Co Ltd
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Shanghai Tenneco Exhaust System Co Ltd
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Abstract

一种SCR催化转换器低温控制自适应阀门，包括进气管段、出气管段、销轴、阀门片和弹簧；进气管段和出气管段连通成一个整体的排气管，销轴安装在进气管段和出气管段的连接部，销轴的两端分别向管体的两侧伸出，销轴可绕设置在管体上的销轴座转动，阀门片固定安装在销轴上可随销轴一起转动，弹簧设置在排气管的管体外，弹簧的一端连接在进气管段上，另一端连接在销轴的一个伸出端上。本发明具有响应速度快、可靠性高和灵敏度高的特点，在不需要其他辅助控制策略的情况下与尿素喷射系统一起工作，可提高发动机低速低负荷运转时的排温，解决SCR系统在低温下不能催化的问题，并能提高SCR系统的催化转化效率。

Description

SCR催化转换器低温控制自适应阀门
技术领域
本发明涉及一种柴油机尾气处理设备，特别涉及一种与SCR尿素喷射系统配合使用的SCR催化转换器低温控制自适应阀门。
背景技术
柴油机在动力性、经济性和可靠性方面比汽油机有明显的优势，特别是CO2排放非常低，其用途已逐渐扩展到各类车型上。但柴油机存在最大的问题是氮氧化物和颗粒排放严重。随着中国排放控制法规越来越严，以及国产柴油发动机性能及油品问题，光靠机内净化措施显得力不从心，因此有必要采取机外后处理系统来达到排放目标。
SCR技术是车用柴油发动机的一种机外后处理技术，可以有效改善柴油机氮氧化物的排放，并对柴油含硫量不敏感。该技术通过在排气管中喷入一定浓度的尿素溶液，经热解(反应1)和水解(反应2)后产生的氨气和氮氧化物在催化转化器中发生还原反应(反应3-5)，将氮氧化物转化为水蒸气和氮气(反应3-5需要在一定温度下才能有效进行)。对于像城市公交等发动机排温较低的情况下，反应3-5不能有效进行。解决SCR在低排温情况下，尿素溶液与氮氧化物反应的问题，已成为发动机SCR后处理领域内的一个重要且迫切的难题。
(NH2)2CO→NH3+HNCO        (1)
NH3+HNCO→NH3+CO2         (2)
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O     (3)
2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O     (4)
6NO2+8NH3→7N2+12H2O      (5)
对于SCR催化转换器低温控制自适应阀门，可以由以下指标来评估。
1、自适应阀门在发动机低负荷下的响应时间。
优化阀门片对发动机负荷的相应速度，以到达排气温度大于一定温度是迅速开启，和低于一定排气温度时及时关闭阀门。
2、系统的压力损失
优化阀门对系统对整个SCR系统的压力影响，以减小SCR催化转换器低温控制自适应阀门对车辆行驶的影响。
4、疲劳寿命。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种自适应好、响应快、可靠性好的与SCR喷射系统组合在一起工作的SCR催化转换器低温控制自适应阀门。
本发明的目的是这样实现的：一种SCR催化转换器低温控制自适应阀门，包括用于与发动机排气管相连的进气管段、用于与SCR载体的进气管相连出气管段、销轴、阀门片和弹簧；进气管段和出气管段连通成一个整体的排气管，销轴安装在进气管段和出气管段的连接部，销轴的两端分别向管体的两侧伸出，销轴可绕设置在管体上的销轴座转动，阀门片固定安装在销轴上可随销轴一起转动，弹簧设置在排气管的管体外，弹簧的一端连接在进气管段上，另一端连接在销轴的一个伸出端上。
还包括缓冲垫，该缓冲垫粘接在阀门片的一端。
所述的销轴的与弹簧相连的伸出端弯折成S形，所述的弹簧连接在该S形伸出端的最外端。
本发明的SCR催化转换器低温控制自适应阀门，具有响应速度快、可靠性高和灵敏度高的特点，在不需要其他辅助控制策略的情况下与尿素喷射系统一起工作，可提高发动机低速低负荷运转时的排温，解决SCR系统在低温下不能催化的问题，并能提高SCR系统的催化转化效率。
附图说明
图1、图2是本发明SCR催化转换器低温控制自适应阀门的整体结构示意图，其中图1为关闭状态，图2为打开状态；
图3是本发明的局部结构示意图。
具体实施方式
参见图1、图2，配合参见图3，本发明的SCR催化转换器低温控制自适应阀门，包括用于与发动机排气管相连的进气管段1、用于与SCR载体的进气管相连出气管段2、销轴3、阀门片4、弹簧5和缓冲垫6。进气管段1和出气管段2连通成一个整体的排气管，销轴3安装在进气管段和出气管段的连接部，销轴3的两端31、32分别向管体的两侧伸出，销轴3可绕设置在管体上的销轴座7转动，阀门片4固定安装在销轴3上可随销轴3一起转动，弹簧5设置在排气管的管体外，弹簧5的一端连接在进气管段1上，另一端连接在销轴3的一个伸出端31上。缓冲垫6粘接在阀门片4的一端。
本发明中的销轴3的与弹簧相连的伸出端31弯折成S形，弹簧5连接在该S形伸出端的最外端。
本发明的SCR催化转换器低温控制自适应阀门的工作原理是，一般情况下，发动机排气通过进气管段1，从阀门片4流过，再从出气管段2排出。如果排气流量(发动机低负荷时)不足以克服弹簧5的弹力时，阀门片4将保持关闭，此时排气背压将升高，从而发动机负荷将自动提高，最终发动机排温将升高，从而推开阀门片4。
本发明的SCR催化转换器低温控制自适应阀门经有限元分析(FEA)、计算流体力学(CFD)流动分析论证，表明其具有响应快、压损适中和可靠性高的优点。

Claims (3)

1.一种SCR催化转换器低温控制自适应阀门，其特征在于：包括用于与发动机排气管相连的进气管段、用于与SCR载体的进气管相连出气管段、销轴、阀门片和弹簧；进气管段和出气管段连通成一个整体的排气管，销轴安装在进气管段和出气管段的连接部，销轴的两端分别向管体的两侧伸出，销轴可绕设置在管体上的销轴座转动，阀门片固定安装在销轴上可随销轴一起转动，弹簧设置在排气管的管体外，弹簧的一端连接在进气管段上，另一端连接在销轴的一个伸出端上。
2.根据权利要求1所述的SCR催化转换器低温控制自适应阀门，其特征在于：还包括缓冲垫，该缓冲垫粘接在阀门片的一端。
3.根据权利要求1所述的SCR催化转换器低温控制自适应阀门，其特征在于：所述的销轴的与弹簧相连的伸出端弯折成S形，所述的弹簧连接在该S形伸出端的最外端。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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