CN106285875A - 用于当量燃烧天然气发动机的排气后处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于柴油机尾气后处理技术领域，涉及一种用于当量燃烧天然气发动机的排气后处理系统，包括天然气发动机，天然气发动机的进气管上沿进气方向依次设置电子节气门、天然气喷射器，天然气发动机的排气管上安装三效催化器，三效催化器的下游依次安装文丘里式接管、氧化催化转化器，所述文丘里式接管的进气端连接单向进气阀，天然气发动机旁边设置电控单元，电控单元的天然气流量监测端通过导线连接天然气喷射器的接线柱，电控单元的空气流量监测端通过导线连接电子节气门的接线柱。该系统能够实现当量空燃比燃烧和三效催化后处理方式相结合，使得天然气发动机的颗粒排放达到欧Ⅵ排放标准。

Description

用于当量燃烧天然气发动机的排气后处理系统
技术领域
本发明属于柴油机尾气后处理技术领域，涉及一种用于当量燃烧天然气发动机的排气后处理系统。
背景技术
汽车发动机的气态有害排放物和颗粒排放是主要的大气污染源，为了控制发动机的排放各国的排放标准越来越严格。 欧Ⅵ排放标准对HC 、CO、NOx、氨和颗粒排放的限制要求都极为严格。天然气作为车用燃料由于其主要成分甲烷不含C-C键，燃烧过程中生成的颗粒物极少，和柴油机相比后处理的复杂程度和成本较低。但天然气发动机排气中碳氢化合物的主要成分是甲烷，甲烷的活化能高，较难被催化氧化，同时由于燃烧过程中少量机油进入燃烧系统及为了控制发动机的热负荷采用EGR技术，使天然气发动机的颗粒排放在现有技术上难以满足欧Ⅵ排放。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种用于当量燃烧天然气发动机的排气后处理系统，该系统能够实现当量空燃比燃烧和三效催化后处理方式相结合，使得天然气发动机的颗粒排放达到欧Ⅵ排放标准。
按照本发明的技术方案：一种用于当量燃烧天然气发动机的排气后处理系统，其特征在于：包括天然气发动机，天然气发动机的进气管上沿进气方向依次设置电子节气门、天然气喷射器，天然气发动机的排气管上安装三效催化器，三效催化器的下游依次安装文丘里式接管、氧化催化转化器，所述文丘里式接管的进气端连接单向进气阀，天然气发动机旁边设置电控单元，电控单元的天然气流量监测端通过导线连接天然气喷射器的接线柱，电控单元的空气流量监测端通过导线连接电子节气门的接线柱。
本发明的进一步改进，所述三效催化器的上游沿气流方向依次设置第一温度传感器、第一氧传感器，所述第一温度传感器、第一氧传感器分别通过导线与电控单元相连接。
本发明的进一步改进，所述氧化催化转化器与文丘里式接管之间沿气流方向依次设置第二温度传感器、第二氧传感器，所述第二温度传感器、第二氧传感器分别通过导线与电控单元相连接。
本发明的技术效果在于：本发明产品可以使三效后处理器具有较高的催化转化效率。将当量空燃比燃烧和三效催化后处理方式相结合，是气体机较理想的燃烧及后处理方式。可以实现较精准的控制发动机的空燃比，使发动机的排放达到欧Ⅵ排放标准。在三效后处理器的基础上增加催化氧化转化器及自吸式空气补给装置，催化氧化三效催化后处理后废气中残留的甲烷排放、颗粒物及三效催化的副产品氨。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1中，包括排气管1、第一温度传感器2、第一氧传感器3、三效催化器4、文丘里式接管5、第二温度传感器6、第二氧传感器7、氧化催化转化器8、单向进气阀9、电控单元10、天然气发动机11、天然气喷射器12、进气管13、电子节气门14等。
如图1所示，本发明是一种用于当量燃烧天然气发动机的排气后处理系统，包括天然气发动机11，天然气发动机11的进气管13上沿进气方向依次设置电子节气门14、天然气喷射器12，天然气发动机11的排气管1上安装三效催化器4，三效催化器4的下游依次安装文丘里式接管5、氧化催化转化器8，所述文丘里式接管5的进气端连接单向进气阀9，天然气发动机11旁边设置电控单元10，电控单元10的天然气流量监测端通过导线连接天然气喷射器12的接线柱，电控单元的空气流量监测端通过导线连接电子节气门14的接线柱。
三效催化器4的上游沿气流方向依次设置第一温度传感器2、第一氧传感器3，所述第一温度传感器2、第一氧传感器3分别通过导线与电控单元10相连接。
氧化催化转化器8与文丘里式接管5之间沿气流方向依次设置第二温度传感器6、第二氧传感器7，所述第二温度传感器6、第二氧传感器7分别通过导线与电控单元10相连接。
本发明的工作过程如下：环境中的空气经电子节气门14进入天然气发动机的进气管13，天然气经天然气喷射器12喷射进入进气管13以空气混合后进入天然气发动机11的燃烧系统，因为三效催化器4只有在当量空燃比燃烧时才具有较高的催化效率，因此电控单元10通过计算通过电子节气门14的空气流量控制天然气喷射器12的喷射量，使混合气浓度在当量空燃比附近。混合气燃烧对外做功，燃烧后的废气经排气管1进入三效催化器4，三效催化器4前安装第一温度传感器2和第一氧传感器3。第一温度传感器2采集发动机的排气温度，调整发动机的点火提前角等参数，控制进入三效催化器的废气温度，第一氧传感器3做为反馈精确控制发动机的空燃比。
在三效催化器的下游安装文丘里式接管5和氧化催化转化器8，其中文丘里式接管5上连接了单向进气阀9，文丘里式接管5对排气进行加速，使其喉管处的静压力低于大气压，发动机运转过程中，少量空气在压差作用下通过单向进气阀9进入氧化催化转化器8，为氧化催化转化器8提供氧化反应所需要的氧化剂。氧化催化转化器8前安装了第二温度传感器6和第二氧传感器7，用于电控单元10检测进入氧化催化转化器8的废气温度和氧含量。废气进入氧化催化转化器8其中的颗粒、氨及CH4等被催化氧化，使发动机的排放满足欧Ⅵ标准。

Claims (3)

1.一种用于当量燃烧天然气发动机的排气后处理系统，其特征在于：包括天然气发动机（11），天然气发动机（11）的进气管（13）上沿进气方向依次设置电子节气门（14）、天然气喷射器（12），天然气发动机（11）的排气管（1）上安装三效催化器（4），三效催化器（4）的下游依次安装文丘里式接管（5）、氧化催化转化器（8），所述文丘里式接管（5）的进气端连接单向进气阀（9），天然气发动机（11）旁边设置电控单元（10），电控单元（10）的天然气流量监测端通过导线连接天然气喷射器（12）的接线柱，电控单元的空气流量监测端通过导线连接电子节气门（14）的接线柱。
2.如权利要求1所述的用于当量燃烧天然气发动机的排气后处理系统，其特征在于：所述三效催化器（4）的上游沿气流方向依次设置第一温度传感器（2）、第一氧传感器（3），所述第一温度传感器（2）、第一氧传感器（3）分别通过导线与电控单元（10）相连接。
3.如权利要求1所述的用于当量燃烧天然气发动机的排气后处理系统，其特征在于：所述氧化催化转化器（8）与文丘里式接管（5）之间沿气流方向依次设置第二温度传感器（6）、第二氧传感器（7），所述第二温度传感器（6）、第二氧传感器（7）分别通过导线与电控单元（10）相连接。
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