CN109854341A - 一种尾气处理器及其泄压方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尾气处理器及其泄压方法，属于尾气净化设备技术领域。本发明所提供的尾气处理器包括三元催化器、颗粒物捕捉器、泄压管路和泄压阀。通过将泄压管路并联在颗粒物捕捉器的两端，并在泄压管路上设置泄压阀，从而在颗粒物捕捉器集聚过多的固体颗粒堵塞时，泄压阀能够打开泄压管路，将尾气排出，避免尾气无法正常排出从而使汽车的发动机憋灭熄火，有利于降低汽车的故障率。此外，通过将泄压阀设置为安装杆和阀门片，利用阀门片绕安装杆转动从而实现对泄压管路封堵或者连通，不仅结构简单，体积小、成本低、且便于控制。

Description

一种尾气处理器及其泄压方法

技术领域

本发明涉及尾气净化设备技术领域，尤其涉及一种尾气处理器及该尾气处理器的泄压方法。

背景技术

随着科技的快速发展和人们生活水平的提高，汽车已经成为人们出行最主要的交通工具。现有的汽车多为传统的燃油汽车，汽车排放的尾气中包含大量的有害物质，例如固体悬浮颗粒等有害固体和一氧化碳、碳氢化物、氮氧化物等有害气体。汽车的使用数量的急剧增加在极大程度上造成尾气排放量的增加，从而对空气的质量造成了严重的影响，如何降低汽车尾气中的有害物质已经成为治理空气污染的重要方面。

尾气处理器是处理尾气的主要设备，其主要由三元催化器和颗粒物捕捉器两部分组成，三元催化器主要用于发生催化反应，以将尾气中的有害物质(CO、HC和NO_x等)转化为无害气体(H₂0、CO₂和N₂等)，颗粒物捕捉器用于收集尾气中自带和三元催化器产生的固体颗粒。

颗粒物捕捉器主要利用阻隔方法实现对固体颗粒的收集，但是随着固体颗粒在颗粒物捕捉器上的逐渐沉积，很容易将尾气的流出通道堵死，从而使尾气无法顺利排出，压力增大，进而使汽车的发动机憋灭熄火。

因此，如何提出一种在固体颗粒将颗粒物捕捉器堵死后，能够自动释放压力的尾气处理器是现在亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种尾气处理器，该尾气处理器能够在颗粒物捕捉器堵塞时及时泄压，有利于避免汽车的发动机被憋灭熄火。

本发明的另一个目的在于提供一种尾气处理器的泄压方法，该泄压方法控制简单，操作方便，泄压效果好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种尾气处理器，包括依次连通的三元催化器和颗粒物捕捉器，还包括：

泄压管路，所述泄压管路并联在所述颗粒物捕捉器的两端；

泄压阀，所述泄压阀包括安装杆和阀门片，所述安装杆的端部固定在所述泄压管路的内壁上，所述阀门片能够相对于所述安装杆转动，以封堵或者连通所述泄压管路。

作为优选，所述阀门片的数量为两个，两个所述阀门片分别转动连接在所述安装杆的两侧。

作为优选，所述阀门片和所述安装杆通过合页转动连接。

作为优选，所述阀门片为半圆形结构。

作为优选，所述尾气处理器还包括：

泄压阀开关，所述泄压阀开关包括限位插销，所述限位插销具有限制所述阀门片转动的第一位置和允许所述阀门片转动的第二位置。

作为优选，所述尾气处理器还包括：

第一压力传感器，用于检测所述颗粒物捕捉器进口处的压力值；

所述泄压阀开关还包括电控开启单元，当所述第一压力传感器检测到的压力值大于预设值时，所述电控开启单元控制所述限位插销由所述第一位置移动至所述第二位置，以开启所述泄压阀。

作为优选，所述泄压阀开关还包括：

机械开启单元，当所述电控开启单元失效且所述阀门片作用于所述限位插销上的压力大于所述机械开启单元的开启值时，所述机械开启单元带动所述限位插销由所述第一位置移动至所述第二位置，以开启所述泄压阀。

作为优选，所述尾气处理器还包括：

启闭传感器，用于检测所述泄压阀的启闭状态；

警示机构，所述警示机构与所述启闭传感器通讯连接。

作为优选，所述泄压管路的侧壁上设置有通孔，所述限位插销滑动连接在所述通孔内。

作为优选，所述警示机构与所述第一压力传感器通讯连接，当所述第一压力传感器检测到的压力值大于警示值时，所述警示机构发出警示信号，所述警示值小于所述预设值。

作为优选，所述尾气处理器还包括与所述警示机构通讯连接的第二压力传感器，所述第二压力传感器用于检测所述颗粒物捕捉器出口处的压力值，当所述第一压力传感器和所述第二压力传感器检测到的压力值的差值大于警示差值时，所述警示机构发出警示信号。

一种上述的尾气处理器的泄压方法，当所述颗粒物捕捉器堵塞时，所述泄压阀能够打开所述泄压管路，从而将尾气从所述泄压管路排出。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种尾气处理器，该尾气处理器包括三元催化器、颗粒物捕捉器、泄压管路和泄压阀。通过将泄压管路并联在颗粒物捕捉器的两端，并在泄压管路上设置泄压阀，从而在颗粒物捕捉器集聚过多的固体颗粒堵塞时，泄压阀能够打开泄压管路，将尾气排出，避免尾气无法正常排出从而使汽车的发动机憋灭熄火，有利于降低汽车的故障率。此外，通过将泄压阀设置为安装杆和阀门片，利用阀门片绕安装杆转动从而实现泄压管路封堵或者连通，不仅结构简单，体积小、成本低、且便于控制。

附图说明

图1是本发明所提供的尾气处理器的结构示意图；

图2是本发明所提供的泄压阀和泄压管路的装配图；

图3是图2中A-A方向的剖视图。

图中：

1、三元催化器；2、颗粒物捕捉器；3、泄压管路；

4、泄压阀；41、安装杆；42、阀门片；43、限位插销；44、安装罩；45、密封片；46、弹簧；

5、第一压力传感器；6、启闭传感器；7、第二压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种尾气处理器，该尾气处理器能够被安装于汽车的排气系统上，从而将汽车尾气内的有害气体转化为无害气体，并将汽车尾气内的固体颗粒过滤掉，从而将清洁无害的气体排至空气中，降低尾气对环境的影响。如图1所示，该尾气处理器包括依次连通的三元催化器1和颗粒物捕捉器2，三元催化器1用于将有害气体催化反应生成无害气体和固体颗粒，颗粒物捕捉器2用于捕捉尾气中自带的固体颗粒和三元催化器1生成的固体颗粒，从而防止固体颗粒随尾气一起排至空气中。

为了避免颗粒物捕捉器2内固体颗粒集聚过多，从而导致尾气无法顺利从颗粒物捕捉器2内排除，进而避免发动机憋灭熄火现象的发生，在本实施例中，在颗粒物捕捉器2的两端并联有泄压管路3，并在泄压管路3上设置有控制泄压管路3启闭的泄压阀4。当颗粒物捕捉器2内集聚的固体颗粒较少时，泄压阀4关闭，尾气无法从泄压管路3内流出，从而实现颗粒物捕捉器2对尾气的进一步净化；当颗粒物捕捉器2内集聚的固体颗粒过多将颗粒物捕捉器2堵塞时，泄压阀4打开，尾气从泄压管路3内流出，避免尾气无法正常排出从而将汽车憋灭。

具体地，如图2和图3所示，泄压阀4包括安装杆41和阀门片42，安装杆41的两端固定在泄压管路3的内壁上，阀门片42固定在安装杆41上，并能够相对于安装杆41发生转动，从而将泄压管路3开启和关闭。在本实施例中，泄压管路3的截面形状为圆形，阀门片42为半圆形结构，阀门片42的数量为两个，两个阀门片42的直线边通过合页转动连接在安装杆41的两侧，从而保证两个阀门片42展开位于同一平面上时，能够与泄压管路3的截面形状相同，进而阻挡泄压管路3，使尾气无法从泄压管路3内流出至空气中。当两个阀门片42绕安装杆41反向转动至重合时，泄压管路3开启，尾气能够从泄压管路3内流出至空气中。由安装杆41和阀门片42组成的泄压阀4不仅结构简单、控制方便、成本低，且泄压效果好。为了提高阀门片42展开时与泄压管路3之间的密封性，在阀门片42上还设置有密封片45。

当然在其他实施例中，阀门片42的数量可以不局限于两片，例如可以为一片、三片或者更多片。当阀门片42为一片时，将安装杆41固定在阀门片42的一条直径上，并将安装杆41的两端转动连接在泄压管路3的内壁上，以便在安装杆41转动时，能够改变阀门片42在泄压管路3内的位置。当阀门片42与泄压管路3的轴线方向重合时，泄压管路3开启，当阀门片42与泄压管路3的轴线方向垂直时，泄压管路3闭合。当阀门片42为三片或者更多片时，阀门片42与安装杆41的连接关系和阀门片42为两片时相同，只要保证三片或者更多片阀门片42展开后能够与泄压管路3的截面形状相同即可。

如图2和图3所示，在泄压管路3上还设置有控制泄压阀4开启的泄压阀开关，泄压阀开关包括限位插销43，限位插销43设置在阀门片42的开启方向上，用于限制阀门片42的转动。限位插销43相对于阀门片42具有第一位置和第二位置，当限位插销43位于第一位置时，阀门片42被限位插销43阻挡，无法发生转动；当限位插销43位于第二位置时，阀门片42不受限位插销43的限制，能够自由转动。具体的，在本实施例中，限位插销43为T型结构，其包括水平部和垂直部，泄压管路3的外壁上设置有穿设孔，穿设孔外罩设有安装罩44，水平部位于安装罩44内，垂直部穿过穿设孔进入泄压管路3内部，从而使限位插销43位于第一位置，实现对阀门片42的阻挡。

为了实现泄压阀4的自动开启，泄压阀开关还包括电控开启单元，且在颗粒物捕捉器2进口处设置有第一压力传感器5，第一压力传感器5与电控开启单元通讯连接，当第一压力传感器5检测到的压力值大于其预设值时，电控开启单元控制限位插销43由第一位置移动至第二位置，泄压阀4的阀门片42在尾气的推动作用下转动，从而将泄压管路3打开。泄压阀4为一次性开启装置，其开启后需要到售后服务处，用特殊工具清洗后，再次关闭才能使用。当泄压阀4打开时，该尾气处理器能够通知用户及时更换颗粒物捕捉器2。

进一步地，为了提高控制精度，避免第一压力传感器5由于其他因素导致检测值出现异常，从而导致泄压阀4的误开启，在本实施例中，除了在颗粒物捕捉器2进口处设置有第一压力传感器5，还在颗粒物捕捉器2的排气口设置有第二压力传感器7，第二压力传感器7检测到的压力值的变化趋势和第一压力传感器5检测到的压力值的变化趋势进行对比，从而精确地判断颗粒物捕捉器2是否已经发生堵塞以及堵塞程度。具体地，当第一压力传感器5检测到的压力值和第二压力传感器7检测到的压力值相等时，证明颗粒物捕捉器2内无堵塞，不需更换；当第一压力传感器5检测到的压力值开始增大，而第二压力传感器7检测到的压力值开始减小时，证明颗粒物捕捉器2内发生堵塞，而第一压力传感器5检测到的压力值与第二压力传感器7检测到的压力值的差值大小能够体现颗粒物捕捉器2的堵塞程度。进一步地，还可以将第二压力传感器7与警示机构通讯连接，当第一压力传感器5和第二压力传感器7检测到的压力值的差值大于警示差值时，警示机构发出警示信号。

当然除了电控开启单元外，还可以在泄压阀开关内设置机械开启单元，以便电控开启单元失效时，利用机械开启单元仍然实现限位插销43的移动。具体地，机械开启单元可以为设置在安装罩44内的弹簧46，当阀门片42作用在限位插销43上的压力大于弹簧46对限位插销43的作用力时，限位插销43能够由第一位置移动至第二位置，在尾气推动的作用下，阀门片42转动，从而将泄压管路3打开。需要注意的是，机械开启单元需要在汽车的发动机被尾气憋灭熄火前开启。

进一步地，当尾气从泄压管路3内排放时，由于尾气没有被充分净化，因此会对空气造成一定的危害。为了最大程度地降低尾气排放量，在本实施例中，还设置启闭传感器6和警示机构，启闭传感器6可以为接触式传感器，例如限位开关，也可以为非接触传感器，例如可以为浓度传感器或者空气流量传感器，通过利用启闭传感器6检测泄压阀4处的尾气中某一有害气体的浓度变化和气体流量变化来检测泄压阀4是否处于开启状态，或者也可以将启闭传感器6设置为对射传感器，将对射传感器的发射端和接收端设置在阀门片42的两侧，利用接收端是否能够接收到发射端的信号来判断泄压阀4是否处于开启状态。警示机构用于通知用户颗粒物捕捉器2需要更换，启闭传感器6和警示机构通讯连接。当启闭传感器6检测到泄压阀4开启时，向警示机构发送开启信号，警示机构发出警示信号，从而使用户及时了解到颗粒物捕捉器2内集聚的固体颗粒已经过度，需要及时清洗或者更换颗粒物捕捉器2。当然，在其他实施例中，启闭传感器6也可以为其他类型的传感器，只要能够用于检测泄压阀4是否处于开启状态即可。

当然，为了最大限度避免尾气从泄压管路3流出，也可以将第一压力传感器5与警示机构通信连接，以便当第一压力传感器5检测到压力值达到预警值时，能够提前通知用户清洗或者更换颗粒物捕捉器2，避免压力继续增大至需要打开泄压管路3。上述特定压力值的预警值需要小于电控开启单元控制泄压阀4打开时第一压力传感器5的预设值，但是要远大于尾气正常从颗粒物捕捉器2正常流出时第一压力传感器5检测到的压力值。如果在第一压力传感器5检测到压力值达到预警值后，用户没有及时更换颗粒物捕捉器2，颗粒物捕捉器2进口处和泄压管路3内的压力继续增大，当到达第一压力传感器5的预设值时，与第一压力传感器5通讯连接的电控开启单元控制泄压阀4开启，并再次通过用户。如果在第一压力传感器5的预设值时，电控开启单元无法正常启动，那么则由机械开启单元控制泄压阀4开启。

当然也可以将第一压力传感器5、第二压力传感器7和警示机构同时通讯连接，当第一压力传感器5检测到的压力值和第二压力传感器7检测到的压力值的差值到达某一设定值，警示机构发出警示信号，提前通知用户清洗或者更换颗粒物捕捉器2。上述设定值需要小于泄压阀4打开时第一压力传感器5检测到的压力值和第二压力传感器7检测到的压力值的差值。

进一步地，本实施例还提供了一种上述尾气处理器的泄压方法，即当所述颗粒物捕捉器2堵塞时，泄压阀4能够打开泄压管路3，从而将尾气从泄压管路3排出。

具体的，在泄压阀4打开泄压管路3之前，还需要利用第一压力传感器5检测颗粒物捕捉器2进口处的压力值，当压力值大于预设值时，利用电控开启单元控制使限位插销43由第一位置移动至第二位置，当电控开启单元失效后，颗粒物捕捉器2进口处的压力值继续增大，当增大到一定程度能够自动顶开机械开启单元，使控制限位插销43由第一位置移动至第二位置，从而使阀门片42在尾气压力的作用下绕安装杆41转动，从而将泄压阀4打开，尾气能够从泄压管路3内流出。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种尾气处理器，包括依次连通的三元催化器(1)和颗粒物捕捉器(2)，其特征在于，还包括：

泄压管路(3)，所述泄压管路(3)并联在所述颗粒物捕捉器(2)的两端；

泄压阀(4)，所述泄压阀(4)包括安装杆(41)和阀门片(42)，所述安装杆(41)的端部固定在所述泄压管路(3)的内壁上，所述阀门片(42)能够相对于所述安装杆(41)转动，以封堵或者连通所述泄压管路(3)。

2.根据权利要求1所述的尾气处理器，其特征在于，

所述阀门片(42)的数量为两个，两个所述阀门片(42)分别转动连接在所述安装杆(41)的两侧。

3.根据权利要求2所述的尾气处理器，其特征在于，

所述阀门片(42)和所述安装杆(41)通过合页转动连接。

4.根据权利要求2所述的尾气处理器，其特征在于，

所述阀门片(42)为半圆形结构。

5.根据权利要求1所述的尾气处理器，其特征在于，所述尾气处理器还包括：

泄压阀开关，所述泄压阀开关包括限位插销(43)，所述限位插销(43)具有限制所述阀门片(42)转动的第一位置和允许所述阀门片(42)转动的第二位置。

6.根据权利要求5所述的尾气处理器，其特征在于，所述尾气处理器还包括：

第一压力传感器(5)，用于检测所述颗粒物捕捉器(2)进口处的压力值；

所述泄压阀开关还包括电控开启单元，当所述第一压力传感器(5)检测到的压力值大于预设值时，所述电控开启单元控制所述限位插销(43)由所述第一位置移动至所述第二位置，以开启所述泄压阀(4)。

7.根据权利要求6所述的尾气处理器，其特征在于，所述泄压阀开关还包括：

机械开启单元，当所述电控开启单元失效且所述阀门片(42)作用于所述限位插销(43)上的压力大于所述机械开启单元的开启值时，所述机械开启单元带动所述限位插销(43)由所述第一位置移动至所述第二位置，以开启所述泄压阀(4)。

8.根据权利要求6所述的尾气处理器，其特征在于，所述尾气处理器还包括：

启闭传感器(6)，用于检测所述泄压阀(4)的启闭状态；

警示机构，所述警示机构与所述启闭传感器(6)通讯连接。

9.根据权利要求8所述的尾气处理器，其特征在于，

所述警示机构与所述第一压力传感器(5)通讯连接，当所述第一压力传感器(5)检测到的压力值大于警示值时，所述警示机构发出警示信号，所述警示值小于所述预设值。

10.根据权利要求9所述的尾气处理器，其特征在于，

所述尾气处理器还包括与所述警示机构通讯连接的第二压力传感器(7)，所述第二压力传感器(7)用于检测所述颗粒物捕捉器(2)出口处的压力值，当所述第一压力传感器(5)和所述第二压力传感器(7)检测到的压力值的差值大于警示差值时，所述警示机构发出警示信号。

11.一种权利要求1-10任一项所述的尾气处理器的泄压方法，其特征在于，当所述颗粒物捕捉器(2)堵塞时，所述泄压阀(4)能够打开所述泄压管路(3)，从而将尾气从所述泄压管路(3)排出。