CN112282909B - 发动机排气系统及其控制方法、发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机排气系统及其控制方法、发动机,发动机排气系统包括:用于排出发动机的尾气的排气管路;均串接在排气管路上的第一传感器和尾气后处理装置;旁通设置在排气管路上且用于吸附尾气中有害排放物的吸附装置;以及能够控制排气管路的通断以及控制尾气是否经吸附装置进入尾气后处理装置的阀组件;其中,尾气后处理装置位于吸附装置的下游,第一传感器用于检测排气管路内的尾气温度。上述发动机排气系统通过旁通设置在排气管路上的吸附装置以及阀组件,则当冷启动时通过阀组件使得尾气经吸附装置吸附有害排放物,有效减少了需要尾气后处理装置处理的有害排放物,从而提高了尾气后处理装置的转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机尾气处理技术领域,更具体地说,涉及一种发动机排气系统及其控制方法、发动机。
背景技术
为了满足排放要求,发动机需要尾气处理装置对尾气进行处理,例如尾气后处理装置为三效催化器。
发动机在冷启动的前500s,发动机的排气温度较低,特别是天然气发动机,导致尾气后处理装置的转换效率较低,使得发动机冷起动工况的有害物排放浓度较高,无法满足使用要求。
另外,当在高速高负荷工况或者下坡断油工况中,发动机的排气温度较高,导致尾气后处理装置较易失效,使得尾气后处理装置的可靠性降低。
另外,发动机在冷起动工况或暖机工况下,冷却水与机油的温度较低,导致燃油消耗量较大,摩擦磨损严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机排气系统,以提高发动机冷启动时尾气后处理装置的转换效率。本发明的另一目的是提供一种发动机排气系统的控制方法和一种发动机。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种发动机排气系统,包括:
用于排出发动机的尾气的排气管路;
均串接在所述排气管路上的第一传感器和尾气后处理装置;
旁通设置在所述排气管路上且用于吸附尾气中有害排放物的吸附装置;
以及能够控制所述排气管路的通断以及控制所述尾气是否经所述吸附装置进入所述尾气后处理装置的阀组件;
其中,所述尾气后处理装置位于所述吸附装置的下游,所述第一传感器用于检测所述排气管路内的尾气温度。
优选地,所述发动机排气系统还包括能够连通所述吸附装置的出口和所述排气管路的储气装置;
其中,所述储气装置和所述排气管路的连通位置位于所述尾气后处理装置和所述第一传感器的上游;
所述阀组件还能够控制所述储气装置内的气体是否进入所述排气管路。
优选地,所述发动机排气系统还包括用于检测所述储气装置内的压力的第二传感器。
优选地,所述发动机排气系统还包括:能够连通所述吸附装置的进口和所述排气管路的稳压过滤装置;
其中,所述稳压过滤装置和所述排气管路的连通位置位于所述吸附装置的上游;所述阀组件还能够控制所述尾气自所述排气管路是否经所述稳压过滤装置进入所述吸附装置。
优选地,所述发动机排气系统还包括用于检测所述稳压过滤装置内的压力的第三传感器。
优选地,所述发动机排气系统还包括用于加热发动机的冷却水的加热管路;
其中,所述加热管路能够连通所述排气管路和所述吸附装置的进口,且所述加热管路和所述排气管路的连通位置位于所述吸附装置的上游;
所述阀组件还能够控制所述尾气自所述排气管路是否经所述加热管路进入所述吸附装置。
优选地,所述发动机排气系统还包括用于检测冷却水温度或所述加热管路内的压力的第四传感器。
优选地,所述发动机排气系统还包括:能够连通所述吸附装置的出口和所述排气管路的储气装置;
能够连通所述吸附装置的进口和所述排气管路的稳压过滤装置;
其中,所述储气装置和所述排气管路的连通位置位于所述尾气后处理装置和所述第一传感器的上游;
所述稳压过滤装置和所述排气管路的连通位置位于所述吸附装置的上游;
所述稳压过滤装置能够通过所述加热管路与所述排气管路连通;
所述阀组件还能够控制所述储气装置内的气体是否进入所述排气管路,所述尾气自所述排气管路是否经所述加热管路、所述稳压过滤装置进入所述吸附装置,所述尾气自所述排气管路是否经所述稳压过滤装置进入所述吸附装置。
优选地,所述阀组件包括:第一阀门,第二阀门,第三阀门,第四阀门,第五阀门,第六阀门,第七阀门以及第八阀门;
其中,所述第一阀门控制所述排气管路与所述吸附装置并联的管段的通断;
所述第二阀门控制所述加热管路与所述排气管路的通断;
所述第三阀门控制所述加热管路和所述稳压过滤装置的通断;
所述第三阀门、所述第四阀门和所述第五阀门共同控制所述加热管路和所述吸附装置的通断;
所述第八阀门和所述第五阀门共同控制所述排气管路和所述吸附装置的进口的通断;
所述第六阀门控制所述排气管路和所述吸附装置的出口的通断;
所述第七阀门控制所述储气装置和所述排气管路的通断。
优选地,所述发动机排气系统还包括与所述第一传感器信号连接且用于控制所述阀组件中每个阀门的控制模块。
本发明提供的发动机排气系统中,通过旁通设置在排气管路上的吸附装置以及阀组件,则当冷启动时通过阀组件使得尾气经吸附装置吸附有害排放物后进入尾气后处理装置,有效减少了需要尾气后处理装置处理的有害排放物,从而提高了尾气后处理装置的转换效率。
基于上述实施例提供的发动机排气系统,本发明还提供了一种发动机排气系统的控制方法,该发动机排气系统的控制方法包括步骤:
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、T冷却水<T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、P加热<P3,则使所述尾气自所述排气管路依次流经所述加热管路、所述稳压过滤装置、所述吸附装置和所述储气装置;
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、T冷却水≥T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、P加热≥P3,则使所述尾气自所述排气管路依次流经所述稳压过滤装置、所述吸附装置和所述储气装置;
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、T冷却水<T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、P加热<P3,则使所述尾气自所述排气管路依次流经所述加热管路、所述吸附装置和所述储气装置;
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、T冷却水≥T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、P加热≥P3,则使所述尾气自所述排气管路依次流经所述吸附装置和所述储气装置;
若T尾气<T1、P储气≥P1,则使所述尾气仅经所述排气管路进入所述尾气后处理装置;
若T1≤T尾气<T3,则使所述尾气经所述排气管路进入所述尾气后处理装置;
若T3≤T尾气<T4,则使所述尾气自所述排气管路经所述吸附装置进入所述尾气后处理装置;
若T4≤T尾气,则使所述尾气自所述排气管路进入所述尾气后处理装置且使所述储气装置内的气体进入所述排气管路;
其中,T尾气为所述第一传感器的检测值,P储气为所述储气装置内的压力值,P稳压为所述稳压过滤装置内的压力值,T冷却水为所述冷却水温度,P加热为所述加热管路内的压力值,T1、T2、T3、T4、P1、P3和P3均为预设值。
优选地,若T3≤T尾气<T4,当所述尾气流经所述吸附装置的时间达到预设时间时,使所述尾气经所述排气管路进入所述尾气后处理装置。
基于上述发明提供的一种发动机,本发明还提供了一种发动机,该发动机包括排气系统,所述排气系统为上述任一项所述的发动机排气系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的发动机排气系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的发动机排气系统处于第一状态时的示意图;
图3为本发明实施例提供的发动机排气系统处于第二状态时的示意图;
图4为本发明实施例提供的发动机排气系统处于第三状态时的示意图;
图5为本发明实施例提供的发动机排气系统处于第四状态时的示意图;
图6为本发明实施例提供的发动机排气系统处于第五状态时的示意图;
图7为本发明实施例提供的发动机排气系统处于第六状态时的示意图;
图8为本发明实施例提供的发动机排气系统处于第七状态时的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明实施例提供的发动机排气系统包括:排气管路6,第一传感器4,尾气后处理装置5,吸附装置9以及阀组件;其中,排气管路6用于排出发动机的尾气;第一传感器4和尾气后处理装置5均串接在排气管路6上;吸附装置9用于吸附尾气中有害排放物,且吸附装置9旁通设置在排气管路6上;上述阀组件能够控制排气管路6的通断以及尾气是否经吸附装置9进入尾气后处理装置5。
上述尾气后处理装置5位于吸附装置9的下游,第一传感器4用于检测排气管路6内的尾气温度。为了提高可靠性,优先选择上述第一传感器4位于吸附装置9的下游,即第一传感器4位于吸附装置9的出口和排气管路6的连通位置的下游。进一步地,上述第一传感器4位于尾气后处理装置5的上游。
上述吸附装置9旁通设置在排气管路6上,具体地,上述吸附装置9通过旁通管旁通设置在排气管路6上,旁通管旁通设置在排气管路6上,吸附装置9串接在旁通管路上,排气管路6具有与旁通管路并联的管段。
当发动机为天然气发动机时,上述吸附装置9吸附NH3、CH4等有害排放物。当发动机为其他类型时,上述吸附装置9所吸附的有害排放物为其他,根据实际需要进行选择。
可以理解的是,上述发动机排气系统包括两个状态,当发动机排气系统处于一个状态时,尾气自排气管路6经吸附装置9进入尾气后处理装置5;当发动机排气系统处于另一个状态时,尾气自排气管路6进入尾气后处理装置5,此时,尾气不经过吸附装置9。
具体地,当发动机冷启动时,若尾气温度较低,使尾气自排气管路6经吸附装置9进入尾气后处理装置5;当尾气温度升到设定范围内时,使尾气自排气管路6进入尾气后处理装置5,此时,尾气不经过吸附装置9。
本发明实施例提供的发动机排气系统中,通过旁通设置在排气管路6上的吸附装置9以及阀组件,则当发动机冷启动时通过阀组件使得尾气自排气管路6经吸附装置9吸附有害排放物后进入尾气后处理装置5,有效减少了需要尾气后处理装置5处理的有害排放物,间接提高了尾气后处理装置5的转换效率。
同时,本发明实施例提供的发动机排气系统,由于吸附装置9与排气管路6旁通设置,则当尾气温度升到设定范围内时,后处理达到最佳工作温度,此时,尾气无需再经过吸附装置9,提高了转化效率。
上述发动机排气系统中,对于吸附装置9的类型,根据实际需要进行选择,例如上述吸附装置9为涂覆吸附装置,本实施例对此不做限定。
为了提高后处理效果,上述尾气后处理装置5为三效催化器。当然,也可选择上述尾气后处理装置5为其他类型,并不局限于此。
为了进一步优化上述技术方案,上述发动机排气系统还包括能够连通吸附装置9的出口和排气管路6的储气装置13;其中,储气装置13和排气管路6的连通位置位于尾气后处理装置5和第一传感器4的上游。
上述发动机排气系统,当冷启动或尾气温度较低时,能够使经吸附装置9的尾气进入储气装置13,无需进入尾气后处理装置5,此时,无需尾气后处理装置5处理尾气。
为了避免尾气温度过高而使尾气后处理装置5失效,上述阀组件还能够控制储气装置13内的气体是否进入排气管路6。
具体地,当尾气温度超过设定值时,阀组件控制储气装置13内温度较低的气体进入排气管路6,这样,储气装置13内温度较低的气体与排气管路6内的气体混合,从而降低尾气温度,从而避免了尾气后处理装置5因高温尾气而失效,提高了尾气后处理装置5的可靠性。
上述储气装置13和排气管路6的连通位置、吸附装置和排气管路6的连通位置的相对位置,根据实际需要进行选择,例如,上述储气装置13和排气管路6的连通位置位于吸附装置9和排气管路6的连通位置的上游。
上述储气装置13所储存的气体的压力是有限的,为了便于获知储气装置13内的压力,上述发动机排气系统还包括用于检测储气装置13内的压力的第二传感器11。
为了提高吸附装置9的吸附效果,上述发动机排气系统还包括:能够连通吸附装置9的进口和排气管路6的稳压过滤装置8;其中,稳压过滤装置8和排气管路6的连通位置位于吸附装置9的上游;阀组件还能够控制尾气自排气管路6是否经稳压过滤装置8进入吸附装置9。
在实际应用过程中,当稳压过滤装置8内的压力未达到设定值时,可使尾气自排气管路6经稳压过滤装置8进入吸附装置9,这样,稳定了尾气的压力与降低流速,从而使得尾气较均匀地通过吸附装置9,有效提高了吸附装置9的吸附效果。
上述稳压过滤装置8所承受的压力是有限的,为了便于获知稳压过滤装置8内的压力,上发动机排气系统还包括用于检测稳压过滤装置8内的压力的第三传感器17。
为了降低油耗量,降低摩擦磨损的程度,上述发动机排气系统还包括用于加热发动机的冷却水的加热管路20;其中,加热管路20能够连通排气管路6和吸附装置9的进口,且加热管路20和排气管路6的连通位置位于吸附装置9的上游;上述阀组件还能够控制尾气自排气管路6是否经加热管路20进入吸附装置9。
上述发动机排气系统,通过尾气流经加热管路20,实现了对发动机冷却水的加热,有效提高了冷却水的温度,降低了发动机在冷起动工况或暖机工况下的油耗量,提高了燃油经济型,同时,加快了暖机过程,减少了摩擦磨损。
当冷却水温度较高或加热管路20内的压力到达设定值时,则无需再加热冷却水。为了便于控制,上述发动机排气系统还包括用于检测冷却水温度或加热管路20内的压力的第四传感器19。
为了进一步优化上述技术方案,上述发动机排气系统包括:排气管路6,第一传感器4,尾气后处理装置5,吸附装置9,加热管路20,储气装置13,稳压过滤装置8以及阀组件。
上述排气管路6用于排出发动机的尾气;第一传感器4和尾气后处理装置5均串接在排气管路6上;吸附装置9用于吸附尾气中有害排放物,且吸附装置9旁通设置在排气管路6上;加热管路20用于加热发动机的冷却水;储气装置13能够连通吸附装置9的出口和排气管路6;稳压过滤装置8能够连通吸附装置9的进口和排气管路6,且稳压过滤装置8能够通过加热管路20与排气管路6连通。
其中,加热管路20能够连通排气管路6和吸附装置9的进口,且加热管路20和排气管路6的连通位置位于吸附装置9的上游;储气装置13和排气管路6的连通位置位于尾气后处理装置5和第一传感器4的上游;稳压过滤装置8和排气管路6的连通位置位于吸附装置9的上游;上述尾气后处理装置5位于吸附装置9的下游,第一传感器4用于检测排气管路6内的尾气温度。
上述阀组件还能够控制尾气自排气管路6是否经加热管路20进入吸附装置9,排气管路6的通断,尾气自排气管路6是否经吸附装置9进入尾气后处理装置5,储气装置13内的气体是否进入排气管路6,尾气自排气管路6是否经加热管路20、稳压过滤装置8进入吸附装置9,尾气自排气管路6是否经稳压过滤装置8进入吸附装置6。
对于第一传感器4、第二传感器11、第三传感器17和第四传感器19的类型,根据实际需要进行选择,本实施例对此不做限定。
对于上述阀组件的具体结构和类型,根据实际需要进行选择。为了便于控制,上述阀组件包括:第一阀门3,第二阀门15,第三阀门18,第四阀门16,第五阀门14,第六阀门10,第七阀门12以及第八阀门22。
具体地,第一阀门3控制排气管路6与吸附装置9并联的管段的通断,第二阀门15控制加热管路20与排气管路6的通断,第三阀门18控制加热管路20和稳压过滤装置8的通断,第三阀门18、第四阀门16和第五阀门14共同控制排加热管路20和吸附装置9的通断,第八阀门22和第五阀门14共同控制排气管路6和吸附装置9的进口的通断,第六阀门10控制排气管路6和吸附装置9的出口的通断,第七阀门12控制储气装置13和排气管路6的通断。
可以理解的是,上述第一阀门3,第二阀门15,第三阀门18,第四阀门16,第五阀门14,第六阀门10,第七阀门12以及第八阀门22均为二通阀,当然,也可选择至少两个上述阀门通过三通阀代替,并不局限于上述实施例。
对于上述第一阀门3,第二阀门15,第三阀门18,第四阀门16,第五阀门14,第六阀门10,第七阀门12以及第八阀门的类型根据实际需要进行选择,本实施例对此不做限定。
优选地,上述排气管路6包括第一排气管段和第二排气管段,第二排气管段串接在第一排气管段上,上述发动机排气系统包括与第二排气管段并联的旁通管路,连通吸附装置9的出口和第二排气管段的第一旁通支路,连通吸附装置9的进口和旁通管路的第二旁通支路,连通加热管路20的进口与第一排气管段的第一管路,连通加热管路20的出口与稳压过滤装置8的第二管路。
其中,第二管路通过第二旁通支路与稳压过滤装置8连通,第一管路通过旁通管路与第一排气管段连通,第二旁通支路与旁通管路的连通位置位于吸附装置的上游,第二管路与第二旁通支路连通且连通位置位于稳压过滤装置的上游,第一旁通支路与第二排气管段连通的位置位于旁通管路与第二排气管段连通的位置的上游。
上述第一传感器4和尾气后处理装置5串接在第一排气管段上,上述吸附装置9串接在旁通管路上,储气装置13串接在第一旁通支路上,稳压过滤装置8串接在第二旁通支路上,上述第二传感器11设置在储气装置13上,上述第三传感器17设置在稳压过滤装置8上,上述第四传感器19设置在第二管路上。
上述第一阀门3串接在第二排气管段上,第二阀门15串接在第一管路上,第三阀门18串接在第二管路上,第四阀门16串接在第二旁通支路上,且第四阀门16位于第二旁通支路和第二管路的连通位置、第二旁通支路和旁通管路的连通位置之间,第五阀门14和第六阀门10以及第八阀门22均串接在旁通管路上,第五阀门14位于吸附装置9的上游,第八阀门22位于第五阀门14的上游,第五阀门14和第八阀门22分别位于第二旁通支路和旁通管路的连通位置的两侧,第六阀门10位于吸附装置9的下游,第七阀门12串接在第一旁通支路上,且第七阀门12位于储气装置13的下游。
上述发动机排气系统中,也可选择管路采用其他方式布置,并不局限于上述实施例;管路布置不同,相应地,阀组件的结构不同。
为了便于控制,上述发动机排气系统还包括用于控制阀组件中每个阀门的控制模块7,控制模块7与第一传感器4通信连接。
可以理解的是,上述发动机排气系统包括第二传感器11、第三传感器17和第四传感器19时,第二传感器11、第三传感器17和第四传感器19均与控制模块7通信连接。图1-8中虚线表示通信连接。
基于上述实施例提供的发动机排气系统,该发动机排气系统排气管路6,第一传感器4,尾气后处理装置5,吸附装置9,加热管路20,储气装置13,稳压过滤装置8以及阀组件;本实施例还提供了一种发动机排气系统的控制方法,该发动机排气系统的控制方法包括步骤:
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、T冷却水<T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、P加热<P3,则使尾气自排气管路6依次流经加热管路20、稳压过滤装置8、吸附装置9和储气装置13,如图2所示,此时发动机排气系统处于第一状态,尾气未经尾气后处理装置5以及排气管路6排出;
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、T冷却水≥T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、P加热≥P3,则使尾气自排气管路6依次流经稳压过滤装置8、吸附装置9和储气装置13,如图3所示,此时发动机排气系统处于第二状态,尾气未经过加热管路20,也未经尾气后处理装置5以及排气管路6排出;
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、T冷却水<T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、P加热<P3,则使尾气自排气管路6依次流经加热管路20、吸附装置9和储气装置13,如图4所示,此时发动机排气系统处于第三状态,尾气未经过稳压过滤装置8,也未经尾气后处理装置5以及排气管路6排出;
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、T冷却水≥T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、P加热≥P3,则使尾气自排气管路6依次流经吸附装置9和储气装置13,如图5所示,此时发动机排气系统处于第四状态,尾气未经过加热管路20和稳压过滤装置8,也未经尾气后处理装置5以及排气管路6排出;
若T尾气<T1、P储气≥P1,则使尾气经排气管路6进入尾气后处理装置5,如图6所示,此时发动机排气系统处于第五状态,尾气未经过加热管路20、稳压过滤装置8、吸附装置9以及储气装置13,尾气经尾气后处理装置5以及排气管路6排出;
若T1≤T尾气<T3,则使尾气经排气管路6进入尾气后处理装置5,如图6所示,此时发动机排气系统处于第五状态;
若T3≤T尾气<T4,则使尾气自排气管路6经吸附装置9进入尾气后处理装置5,如图7所示,此时发动机排气系统处于第六状态,尾气未经过加热管路20、稳压过滤装置8以及储气装置13,尾气经吸附装置9进入尾气后处理装置5,最后由排气管路6排出;
若T4≤T尾气,则使尾气自排气管路6进入尾气后处理装置5且使储气装置13内的气体进入排气管路6,如图8所示,此时发动机排气系统处于第七状态,尾气未经过加热管路20、稳压过滤装置8、吸附装置9以及储气装置13,温度较高的尾气在排气管路6与由储气装置13排出的温度较低的气体混合,然后进入尾气后处理装置5,最后由排气管路6排出。
其中,T尾气为第一传感器4的检测值,P储气为储气装置13内的压力值,P稳压为稳压过滤装置8内的压力值,T冷却水为冷却水温度,P加热为加热管路20内的压力值,T1、T2、T3、T4、P1、P3和P3均为预设值。对于T1、T2、T3、T4、P1、P3和P3具体数值,根据实际需要进行选择,本实施例对此不做限定。
上述发动机排气系统的控制方法中,发动机排气系统处于第六状态时,利用高温尾气加热吸附装置中的物理吸附剂,完成脱附清洗,使得吸附装置9能够再次进行吸附。上述发动机排气系统处于第七状态时,利用储气装置13中温度较低的尾气混合发动机排出的高温尾气,在第一传感器4的监控下,使得总尾气温度始终保持在某一阈值内,避免了进入尾气后处理装置5的尾气温度过高,有效提高了尾气后处理装置5的可靠性与转化效率。
优选地,若T3≤T尾气<T4,当尾气流经吸附装置9的时间达到预设时间时,使尾气经排气管路6进入尾气后处理装置5,即使发动机排气系统处于第五状态。当然,也可选择监测吸附装置9出口处的尾气成分来判断是否结束脱附清洗,并不局限于上述实施例。
基于上述实施例提供的发动机排气系统,本发明实施例还提供了一种发动机,该发动机包括排气系统,该排气系统为上述实施例所述的发动机排气系统。
由于上述实施例提供的发动机排气系统具有上述技术效果,上述发动机包括上述发动机排气系统,则上述发动机也具有相应的技术效果,本文不再赘述。
具体地,上述发动机为天然气发动机。当然,也可选择上述发动机为其他类型,并不局限于上述实施例。
上述发动机中,排气管路6上串接有压气机1和涡轮机2,压气机1和涡轮机2均位于吸附装置9的上游,压气机1位于涡轮机2的上游,空气管路与压气机1的进口连通,压气机1的出口通过中冷器21将空气送入气缸内,发动机燃烧后的废气出口与涡轮机2连通。
对于上述发动机的具体结构,根据实际需要进行选择,本实施例对此不做限定。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (11)
1.一种发动机排气系统,其特征在于,包括:
用于排出发动机的尾气的排气管路(6);
均串接在所述排气管路(6)上的第一传感器(4)和尾气后处理装置(5);
旁通设置在所述排气管路(6)上且用于吸附尾气中有害排放物的吸附装置(9);
以及能够控制所述排气管路(6)的通断以及控制所述尾气是否经所述吸附装置(9)进入所述尾气后处理装置(5)的阀组件;
其中,所述尾气后处理装置(5)位于所述吸附装置(9)的下游,所述第一传感器(4)用于检测所述排气管路(6)内的尾气温度;
发动机排气系统还包括:用于加热发动机的冷却水的加热管路(20);能够连通所述吸附装置(9)的出口和所述排气管路(6)的储气装置(13);能够连通所述吸附装置(9)的进口和所述排气管路(6)的稳压过滤装置(8);
所述加热管路(20)能够连通所述排气管路(6)和所述吸附装置(9)的进口,且所述加热管路(20)和所述排气管路(6)的连通位置位于所述吸附装置(9)的上游;
所述阀组件还能够控制所述尾气自所述排气管路(6)是否经所述加热管路(20)进入所述吸附装置(9);
所述储气装置(13)和所述排气管路(6)的连通位置位于所述尾气后处理装置(5)和所述第一传感器(4)的上游;
所述稳压过滤装置(8)和所述排气管路(6)的连通位置位于所述吸附装置(9)的上游;
所述稳压过滤装置(8)能够通过所述加热管路(20)与所述排气管路(6)连通;
所述阀组件还能够控制所述储气装置(13)内的气体是否进入所述排气管路(6),所述尾气自所述排气管路(6)是否经所述加热管路(20)、所述稳压过滤装置(8)进入所述吸附装置(9),所述尾气自所述排气管路(6)是否经所述稳压过滤装置(8)进入所述吸附装置(9);
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、T冷却水<T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、P加热<P3,则使所述尾气自所述排气管路(6)依次流经所述加热管路(20)、所述稳压过滤装置(8)、所述吸附装置(9)和所述储气装置(13);
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、T冷却水≥T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、P加热≥P3,则使所述尾气自所述排气管路(6)依次流经所述稳压过滤装置(8)、所述吸附装置(9)和所述储气装置(13);
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、T冷却水<T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、P加热<P3,则使所述尾气自所述排气管路(6)依次流经所述加热管路(20)、所述吸附装置(9)和所述储气装置(13);
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、T冷却水≥T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、P加热≥P3,则使所述尾气自所述排气管路(6)依次流经所述吸附装置(9)和所述储气装置(13);
若T尾气<T1、P储气≥P1,则使所述尾气仅经所述排气管路(6)进入所述尾气后处理装置(5);
若T1≤T尾气<T3,则使所述尾气经所述排气管路(6)进入所述尾气后处理装置(5);
若T3≤T尾气<T4,则使所述尾气自所述排气管路(6)经所述吸附装置(9)进入所述尾气后处理装置(5);
若T4≤T尾气,则使所述尾气自所述排气管路(6)进入所述尾气后处理装置(5)且使所述储气装置(13)内的气体进入所述排气管路(6);
T尾气为所述第一传感器(4)的检测值,P储气为所述储气装置(13)内的压力值,P稳压为所述稳压过滤装置(8)内的压力值,T冷却水为所述冷却水温度,P加热为所述加热管路(20)内的压力值,T1、T2、T3、T4、P1、P3和P3均为预设值。
2.根据权利要求1所述的发动机排气系统,其特征在于,还包括能够连通所述吸附装置(9)的出口和所述排气管路(6)的储气装置(13);
其中,所述储气装置(13)和所述排气管路(6)的连通位置位于所述尾气后处理装置(5)和所述第一传感器(4)的上游;
所述阀组件还能够控制所述储气装置(13)内的气体是否进入所述排气管路(6)。
3.根据权利要求2所述的发动机排气系统,其特征在于,还包括用于检测所述储气装置(13)内的压力的第二传感器(11)。
4.根据权利要求1所述的发动机排气系统,其特征在于,还包括:能够连通所述吸附装置(9)的进口和所述排气管路(6)的稳压过滤装置(8);
其中,所述稳压过滤装置(8)和所述排气管路(6)的连通位置位于所述吸附装置(9)的上游;所述阀组件还能够控制所述尾气自所述排气管路(6)是否经所述稳压过滤装置(8)进入所述吸附装置(9)。
5.根据权利要求4所述的发动机排气系统,其特征在于,还包括用于检测所述稳压过滤装置(8)内的压力的第三传感器(17)。
6.根据权利要求1所述的发动机排气系统,其特征在于,还包括用于检测冷却水温度或所述加热管路(20)内的压力的第四传感器(19)。
7.根据权利要求1所述的发动机排气系统,其特征在于,所述阀组件包括:第一阀门(3),第二阀门(15),第三阀门(18),第四阀门(16),第五阀门(14),第六阀门(10),第七阀门(12)以及第八阀门(22);
其中,所述第一阀门(3)控制所述排气管路(6)与所述吸附装置(9)并联的管段的通断;
所述第二阀门(15)控制所述加热管路(20)与所述排气管路(6)的通断;
所述第三阀门(18)控制所述加热管路(20)和所述稳压过滤装置(8)的通断;
所述第三阀门(18)、所述第四阀门(16)和所述第五阀门(14)共同控制所述加热管路(20)和所述吸附装置(9)的通断;
所述第八阀门(22)和所述第五阀门(14)共同控制所述排气管路(6)和所述吸附装置(9)的进口的通断;
所述第六阀门(10)控制所述排气管路(6)和所述吸附装置(9)的出口的通断;
所述第七阀门(12)控制所述储气装置(13)和所述排气管路(6)的通断。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的发动机排气系统,其特征在于,还包括与所述第一传感器(4)信号连接且用于控制所述阀组件中每个阀门的控制模块(7)。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的发动机排气系统的控制方法,其特征在于,包括步骤:
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、T冷却水<T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、P加热<P3,则使所述尾气自所述排气管路(6)依次流经所述加热管路(20)、所述稳压过滤装置(8)、所述吸附装置(9)和所述储气装置(13);
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、T冷却水≥T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压<P2、P加热≥P3,则使所述尾气自所述排气管路(6)依次流经所述稳压过滤装置(8)、所述吸附装置(9)和所述储气装置(13);
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、T冷却水<T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、P加热<P3,则使所述尾气自所述排气管路(6)依次流经所述加热管路(20)、所述吸附装置(9)和所述储气装置(13);
若T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、T冷却水≥T2,或T尾气<T1、P储气<P1、P稳压≥P2、P加热≥P3,则使所述尾气自所述排气管路(6)依次流经所述吸附装置(9)和所述储气装置(13);
若T尾气<T1、P储气≥P1,则使所述尾气仅经所述排气管路(6)进入所述尾气后处理装置(5);
若T1≤T尾气<T3,则使所述尾气经所述排气管路(6)进入所述尾气后处理装置(5);
若T3≤T尾气<T4,则使所述尾气自所述排气管路(6)经所述吸附装置(9)进入所述尾气后处理装置(5);
若T4≤T尾气,则使所述尾气自所述排气管路(6)进入所述尾气后处理装置(5)且使所述储气装置(13)内的气体进入所述排气管路(6);
其中,T尾气为所述第一传感器(4)的检测值,P储气为所述储气装置(13)内的压力值,P稳压为所述稳压过滤装置(8)内的压力值,T冷却水为所述冷却水温度,P加热为所述加热管路(20)内的压力值,T1、T2、T3、T4、P1、P3和P3均为预设值。
10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,
若T3≤T尾气<T4,当所述尾气流经所述吸附装置(9)的时间达到预设时间时,使所述尾气经所述排气管路(6)进入所述尾气后处理装置(5)。
11.一种发动机,包括排气系统,其特征在于,所述排气系统为如权利要求1-8中任一项所述的发动机排气系统。
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