CN109026295A - 一种劣化后处理器的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种劣化后处理器的系统，包括发动机与后处理喷油系统AHI，发动机的排气管上沿排气流动的方向依次设置有氧化催化器DOC、后处理器，排气管上设置有温度传感器，温度传感器位于氧化催化器DOC与后处理器之间，用于测量排气温度，后处理喷油系统AHI位于发动机与氧化催化器DOC之间，用于将低压燃油喷射到排气管中，并根据温度传感器测量的排气温度来调整低压燃油喷射量，氧化催化器DOC用于通过氧化燃烧低压燃油来提高排气温度，后处理器用于制作OBD劣化样件，排气管的尾部设置有排放测试仪，用于实时监测后处理器的转化效率。本设计不仅成本低、占用空间小，而且制作简单、制作效率高、可靠性高。

Description

一种劣化后处理器的系统和方法
技术领域
本发明涉及发动机尾气净化技术领域，尤其涉及一种劣化后处理器的系统和方法，主要适用于降低成本、减小占用空间、提高制作效率。
背景技术
根据国六法规要求，验证NOx超标的OBD 故障，需要准备OBD劣化样件，目前采用加热炉进行高温老化，使得催化剂的转化效率降低，从而获得OBD劣化样件。
现有技术存在以下缺陷：1、采用加热炉高温老化样件，需要建立专门的加热炉设备，成本高，占用空间大；2、采用加热炉高温老化样件，需要在不同的时间从高温炉中拿出样件进行台架试验验证催化剂转化效率；3、采用加热炉高温老化样件，只能凭经验设定老化温度和老化时间，有可能会出现高温加热时间过长，导致催化剂转化效率下降过大，不满足要求，则该样件就会报废。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的成本高、占用空间大、制作效率低的缺陷与问题，提供一种成本低、占用空间小、制作效率高的劣化后处理器的系统和方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种劣化后处理器的系统，包括发动机与后处理喷油系统AHI，所述发动机的排气管上沿排气流动的方向依次设置有一号氧化催化器DOC、后处理器；
所述后处理喷油系统AHI位于发动机与一号氧化催化器DOC之间，用于将低压燃油喷射到排气管中；
所述一号氧化催化器DOC，用于通过氧化燃烧低压燃油来提高排气温度；
所述后处理器，用于制作OBD劣化样件；
所述OBD劣化样件为转化效率下降的后处理器，用于OBD故障验证。
所述排气管上设置有温度传感器，所述温度传感器位于一号氧化催化器DOC与后处理器之间，用于测量排气温度。
所述后处理喷油系统AHI，用于根据温度传感器测量的排气温度来调整低压燃油喷射量。
所述排气管的尾部设置有排放测试仪，所述排放测试仪的测量探头插入排气管中，用于实时监测后处理器的转化效率。
所述后处理器包括二号氧化催化器DOC、颗粒捕集器DPF、选择性催化器SCR，所述颗粒捕集器DPF的一端经二号氧化催化器DOC后与后处理器的进气管相通，颗粒捕集器DPF的另一端经选择性催化器SCR后与后处理器的排气管相通。
所述一号氧化催化器DOC为筒式封装体或者箱式封装体。
一种劣化后处理器的方法，该方法包括以下步骤：
第一步：在发动机的排气管上沿排气流动的方向依次安装后处理喷油系统AHI、一号氧化催化器DOC、温度传感器、后处理器、排放测试仪；
第二步：先启动发动机，再通过温度传感器测量排气温度，根据温度传感器的测量值与目标温度值的差异计算所需低压燃油的喷射量，然后通过后处理喷油系统AHI将低压燃油喷射到排气管中，一号氧化催化器DOC将低压燃油氧化燃烧，以提高排气温度，当温度传感器的测量值达到目标温度值，则维持当前低压燃油喷射量不变，以实现高温老化后处理器；
第三步：通过排放测试仪测量后处理器的排放值，根据排放测试仪测量的排放值与发动机的排放值计算得到后处理器的转化效率，当后处理器的转化效率下降到目标值，则后处理喷油系统AHI停止喷油，当温度传感器的测量值下降到未喷油前的测量值，则停止发动机运转，此时，劣化后处理器制作完成。
所述后处理器包括二号氧化催化器DOC、颗粒捕集器DPF、选择性催化器SCR，所述颗粒捕集器DPF的一端经二号氧化催化器DOC后与后处理器的进气管相通，颗粒捕集器DPF的另一端经选择性催化器SCR后与后处理器的排气管相通。
所述一号氧化催化器DOC为筒式封装体或者箱式封装体。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种劣化后处理器的系统和方法中发动机的排气管上沿排气流动的方向依次设置有一号氧化催化器DOC、后处理器，后处理喷油系统AHI位于发动机与一号氧化催化器DOC之间，用于将低压燃油喷射到排气管中，一号氧化催化器DOC用于通过氧化燃烧低压燃油来提高排气温度，实现高温老化后处理器，从而获得OBD劣化样件，这样的设计解决了必须采用专门的加热炉来获得OBD劣化样件的问题，不仅降低了制作成本、减小了制作设备占用空间，而且能快速劣化后处理器。因此，本发明成本低、占用空间小、制作效率高。
2、本发明一种劣化后处理器的系统和方法中排气管上设置有温度传感器，温度传感器位于一号氧化催化器DOC与后处理器之间，通过温度传感器测量排气温度来调整低压燃油喷射量，从而控制老化温度和老化时间；排气管的尾部设置有排放测试仪，排放测试仪的测量探头插入排气管中，排放测试仪实时监测后处理器的转化效率，精确控制老化时间，不仅制作简单、制作效率高，而且可靠性高。因此，本发明制作简单、制作效率高、可靠性高。
3、本发明一种劣化后处理器的系统和方法中后处理器包括二号氧化催化器DOC、颗粒捕集器DPF、选择性催化器SCR，颗粒捕集器DPF的一端经二号氧化催化器DOC后与后处理器的进气管相通，颗粒捕集器DPF的另一端经选择性催化器SCR后与后处理器的排气管相通，上述结构的后处理器能进一步氧化燃油提高排气温度，进而快速劣化后处理器；一号氧化催化器DOC为筒式封装体或者箱式封装体，不仅结构简单，而且能更好的氧化燃油提高排气温度。因此，本发明结构简单、制作效率高。
4、本发明一种劣化后处理器的系统和方法中先在发动机的排气管上沿排气流动的方向依次安装后处理喷油系统AHI、一号氧化催化器DOC、温度传感器、后处理器、排放测试仪，再启动发动机，并通过温度传感器测量排气温度，之后，通过后处理喷油系统AHI将低压燃油喷射到排气管中，一号氧化催化器DOC将低压燃油氧化燃烧，以提高排气温度，实现高温老化后处理器，然后根据排放测试仪测量的排放值与发动机的排放值计算得到后处理器的转化效率，这样的设计不仅操作简单、制作成本低，而且制作效率高、可靠性高。因此，本发明操作简单、制作成本低、制作效率高、可靠性高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：发动机1、后处理喷油系统AHI2、排气管3、一号氧化催化器DOC4、后处理器5、温度传感器6、排放测试仪7、测量探头8。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1，一种劣化后处理器的系统，包括发动机1与后处理喷油系统AHI2，所述发动机1的排气管3上沿排气流动的方向依次设置有一号氧化催化器DOC4、后处理器5；
所述后处理喷油系统AHI2位于发动机1与一号氧化催化器DOC4之间，用于将低压燃油喷射到排气管3中；
所述一号氧化催化器DOC4，用于通过氧化燃烧低压燃油来提高排气温度；
所述后处理器5，用于制作OBD劣化样件；
所述OBD劣化样件为转化效率下降的后处理器5，用于OBD故障验证。
所述排气管3上设置有温度传感器6，所述温度传感器6位于一号氧化催化器DOC4与后处理器5之间，用于测量排气温度。
所述后处理喷油系统AHI2，用于根据温度传感器6测量的排气温度来调整低压燃油喷射量。
所述排气管3的尾部设置有排放测试仪7，所述排放测试仪7的测量探头8插入排气管3中，用于实时监测后处理器5的转化效率。
所述后处理器5包括二号氧化催化器DOC、颗粒捕集器DPF、选择性催化器SCR，所述颗粒捕集器DPF的一端经二号氧化催化器DOC后与后处理器5的进气管相通，颗粒捕集器DPF的另一端经选择性催化器SCR后与后处理器5的排气管相通。
所述一号氧化催化器DOC4为筒式封装体或者箱式封装体。
一种劣化后处理器的方法，该方法包括以下步骤：
第一步：在发动机1的排气管3上沿排气流动的方向依次安装后处理喷油系统AHI2、一号氧化催化器DOC4、温度传感器6、后处理器5、排放测试仪7；
第二步：先启动发动机1，再通过温度传感器6测量排气温度，根据温度传感器6的测量值与目标温度值的差异计算所需低压燃油的喷射量，然后通过后处理喷油系统AHI2将低压燃油喷射到排气管3中，一号氧化催化器DOC4将低压燃油氧化燃烧，以提高排气温度，当温度传感器6的测量值达到目标温度值，则维持当前低压燃油喷射量不变，以实现高温老化后处理器5；
第三步：通过排放测试仪7测量后处理器5的排放值，根据排放测试仪7测量的排放值与发动机1的排放值计算得到后处理器5的转化效率，当后处理器5的转化效率下降到目标值，则后处理喷油系统AHI2停止喷油，当温度传感器6的测量值下降到未喷油前的测量值，则停止发动机1运转，此时，劣化后处理器5制作完成。
所述后处理器5包括二号氧化催化器DOC、颗粒捕集器DPF、选择性催化器SCR，所述颗粒捕集器DPF的一端经二号氧化催化器DOC后与后处理器5的进气管相通，颗粒捕集器DPF的另一端经选择性催化器SCR后与后处理器5的排气管相通。
所述一号氧化催化器DOC4为筒式封装体或者箱式封装体。
本发明的原理说明如下：
随着国六排放法规的即将实施，目前柴油机制造厂都在开发国六柴油机，国六柴油机为了降低发动机尾气中的NOx和颗粒排放，都匹配了氧化催化器DOC+颗粒捕集器DPF+选择性催化器SCR的后处理系统。国六排放法规里，进行后处理OBD故障验证时，需要准备劣化部件，验证NOx超标的OBD 故障，该劣化部件主要是转化效率下降到目标值的后处理器。
本设计的目的是解决现有技术中需要专门的加热炉来获得劣化后处理器的问题，若需要获取OBD失效样件，则直接在试验台架上加装后处理喷油系统和大体积的氧化催化器来进行高温老化，从而获得转化效率下降的后处理器，用于后处理系统OBD故障的标定。
虽然国六后处理器中包括氧化催化器，但该氧化催化器体积太小，无法通过氧化燃油获得900℃的高温，也就无法快速劣化后处理器。
所述发动机的排气通过排气管依次流经氧化催化器、后处理器，最后排向大气中；所述后处理喷油系统可以将低压燃油喷射到排气管中；所述氧化催化器是简单的直筒式封装体（也可为箱式封装体），体积很大的氧化催化器，可以在合适的温度下将喷入排气管中的燃油氧化燃烧；所述后处理器用于制作OBD劣化样件。
具体工作过程如下：若需要制取劣化后处理器用于OBD故障验证，则将发动机的工况调整到合适的工况点（温度和废气流量都合适），再根据温度传感器的测量值和目标温度值的差异计算出所需的燃油质量，然后通过后处理喷油系统将燃油喷入到排气管中，氧化催化器会将燃油氧化燃烧使得排气温度升高，当温度传感器的测量值达到目标值，则维持当前燃油喷射量不变，保持排气温度维持在目标值，从而实现高温老化后处理器；可以根据排放测试仪测量的排放值和原机排放值计算实际的转化效率，当转化效率下降到目标值，则后处理喷油系统停止喷油，当温度传感器的测量值下降到未喷油前的测量值，则停止发动机运转，劣化后处理器制作完成。
本设计直接在台架上通过高温老化后处理器，无需专门建立加热炉设备；通过排放测试仪实时监测转化效率，精确控制老化时间，获得最为理想的劣化后处理器，不会出现转化效率下降过大导致样件报废的问题；老化过程和转化效率测量过程同时进行，不需要老化一段时间后，再拿到台架上进行转化效率测量，从而提高了制作劣化后处理器的效率。
实施例1：
参见图1，一种劣化后处理器的系统，包括发动机1与后处理喷油系统AHI2，所述发动机1的排气管3上沿排气流动的方向依次设置有一号氧化催化器DOC4、后处理器5；所述排气管3上设置有温度传感器6，所述温度传感器6位于一号氧化催化器DOC4与后处理器5之间，用于测量排气温度；所述后处理喷油系统AHI2位于发动机1与一号氧化催化器DOC4之间，用于将低压燃油喷射到排气管3中，并根据温度传感器6测量的排气温度来调整低压燃油喷射量；所述一号氧化催化器DOC4，用于通过氧化燃烧低压燃油来提高排气温度；所述后处理器5，用于制作OBD劣化样件；所述OBD劣化样件为转化效率下降的后处理器5，用于OBD故障验证；所述排气管3的尾部设置有排放测试仪7，所述排放测试仪7的测量探头8插入排气管3中，用于实时监测后处理器5的转化效率。
所述后处理器5包括二号氧化催化器DOC、颗粒捕集器DPF、选择性催化器SCR，所述颗粒捕集器DPF的一端经二号氧化催化器DOC后与后处理器5的进气管相通，颗粒捕集器DPF的另一端经选择性催化器SCR后与后处理器5的排气管相通；所述一号氧化催化器DOC4为筒式封装体或者箱式封装体。
实施例2：
参见图1，一种劣化后处理器的方法，该方法包括以下步骤：
第一步：在发动机1的排气管3上沿排气流动的方向依次安装后处理喷油系统AHI2、一号氧化催化器DOC4、温度传感器6、后处理器5、排放测试仪7；
第二步：先启动发动机1，再通过温度传感器6测量排气温度，根据温度传感器6的测量值与目标温度值的差异计算所需低压燃油的喷射量，然后通过后处理喷油系统AHI2将低压燃油喷射到排气管3中，一号氧化催化器DOC4将低压燃油氧化燃烧，以提高排气温度，当温度传感器6的测量值达到目标温度值，则维持当前低压燃油喷射量不变，以实现高温老化后处理器5；
第三步：通过排放测试仪7测量后处理器5的排放值，根据排放测试仪7测量的排放值与发动机1的排放值计算得到后处理器5的转化效率，当后处理器5的转化效率下降到目标值，则后处理喷油系统AHI2停止喷油，当温度传感器6的测量值下降到未喷油前的测量值，则停止发动机1运转，此时，劣化后处理器5制作完成。
所述后处理器5包括二号氧化催化器DOC、颗粒捕集器DPF、选择性催化器SCR，所述颗粒捕集器DPF的一端经二号氧化催化器DOC后与后处理器5的进气管相通，颗粒捕集器DPF的另一端经选择性催化器SCR后与后处理器5的排气管相通。
所述一号氧化催化器DOC4为筒式封装体或者箱式封装体。

Claims (9)

1.一种劣化后处理器的系统，其特征在于：
包括发动机(1)与后处理喷油系统AHI(2)，所述发动机(1)的排气管(3)上沿排气流动的方向依次设置有一号氧化催化器DOC(4)、后处理器(5)；
所述后处理喷油系统AHI(2)位于发动机(1)与一号氧化催化器DOC(4)之间，用于将低压燃油喷射到排气管(3)中；
所述一号氧化催化器DOC(4)，用于通过氧化燃烧低压燃油来提高排气温度；
所述后处理器(5)，用于制作OBD劣化样件；
所述OBD劣化样件为转化效率下降的后处理器(5)，用于OBD故障验证。
2.根据权利要求1所述的一种劣化后处理器的系统，其特征在于：所述排气管(3)上设置有温度传感器(6)，所述温度传感器(6)位于一号氧化催化器DOC(4)与后处理器(5)之间，用于测量排气温度。
3.根据权利要求2所述的一种劣化后处理器的系统，其特征在于：所述后处理喷油系统AHI(2)，用于根据温度传感器(6)测量的排气温度来调整低压燃油喷射量。
4.根据权利要求3所述的一种劣化后处理器的系统，其特征在于：所述排气管(3)的尾部设置有排放测试仪(7)，所述排放测试仪(7)的测量探头(8)插入排气管(3)中，用于实时监测后处理器(5)的转化效率。
5.根据权利要求1–4中任意一项所述的一种劣化后处理器的系统，其特征在于：所述后处理器(5)包括二号氧化催化器DOC、颗粒捕集器DPF、选择性催化器SCR，所述颗粒捕集器DPF的一端经二号氧化催化器DOC后与后处理器(5)的进气管相通，颗粒捕集器DPF的另一端经选择性催化器SCR后与后处理器(5)的排气管相通。
6.根据权利要求1–4中任意一项所述的一种劣化后处理器的系统，其特征在于：所述一号氧化催化器DOC(4)为筒式封装体或者箱式封装体。
7.一种劣化后处理器的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
第一步：在发动机(1)的排气管(3)上沿排气流动的方向依次安装后处理喷油系统AHI(2)、一号氧化催化器DOC(4)、温度传感器(6)、后处理器(5)、排放测试仪(7)；
第二步：先启动发动机(1)，再通过温度传感器(6)测量排气温度，根据温度传感器(6)的测量值与目标温度值的差异计算所需低压燃油的喷射量，然后通过后处理喷油系统AHI(2)将低压燃油喷射到排气管(3)中，一号氧化催化器DOC(4)将低压燃油氧化燃烧，以提高排气温度，当温度传感器(6)的测量值达到目标温度值，则维持当前低压燃油喷射量不变，以实现高温老化后处理器(5)；
第三步：通过排放测试仪(7)测量后处理器(5)的排放值，根据排放测试仪(7)测量的排放值与发动机(1)的排放值计算得到后处理器(5)的转化效率，当后处理器(5)的转化效率下降到目标值，则后处理喷油系统AHI(2)停止喷油，当温度传感器(6)的测量值下降到未喷油前的测量值，则停止发动机(1)运转，此时，劣化后处理器(5)制作完成。
8.根据权利要求7所述的一种劣化后处理器的方法，其特征在于：所述后处理器(5)包括二号氧化催化器DOC、颗粒捕集器DPF、选择性催化器SCR，所述颗粒捕集器DPF的一端经二号氧化催化器DOC后与后处理器(5)的进气管相通，颗粒捕集器DPF的另一端经选择性催化器SCR后与后处理器(5)的排气管相通。
9.根据权利要求7所述的一种劣化后处理器的方法，其特征在于：所述一号氧化催化器DOC(4)为筒式封装体或者箱式封装体。
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