CN113107643A - 一种选用lnt的排气后处理系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种选用LNT的排气后处理系统,其内的发动机通过一号空管与LNT、中空管的进气口均相通,LNT、中空管的出气口均通过二号空管与DOC的进气口相通,DOC的出气口与DPF的进气口相通,DPF的出气口经三号空管与SCR的进气口相通,SCR的出气口与尾气管的进气口相连通,应用时,本排气后处理系统对应的控制方法包括低温LNT停用工艺、适温LNT启用工艺、高温LNT停用工艺中的任意一种或任意组合。本设计不仅能够高效率使用SCR、LNT,排气后处理效果较强,而且能延长LNT的使用寿命,易于操作,成本较低。

Description

一种选用LNT的排气后处理系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种车辆排气的后处理系统,属于应用柴油发动机的车辆领域,尤其涉及一种选用LNT的排气后处理系统及其控制方法。
背景技术
作为空气污染的主要来源之一,柴油机所排放的NOx(NO和NO2)会造成酸雨、光化学烟雾、温室效应和臭氧层空洞等环境破坏,同时对人体健康也具有不利影响。由于柴油机的排气系统处于富氧环境,因而,传统的三效催化转化器无法高效消除排放的NOx。同时,随着国六排放法规的出台,未来的排放标准只会越来越严格,在机内净化措施基础上,同时采用高效后处理技术相结合,将成为未来柴油机NOx排放控制领域的研究重点。
现有技术中常用的脱除Nox的技术为选择性催化剂还原(Selective CatalyticReduction,即SCR)与稀燃 NOx捕集(Lean NOx Trap,即LNT),虽然这两项技术前景巨大,但这两项技术在现有应用上都无法得到高效利用,为此,需要一种技术,以能够同时满足SCR、LNT高效率工作的要求,从而提升排气后处理效果。
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的无法高效率使用SCR、LNT,排气后处理效果较弱的缺陷与问题,提供一种能够高效率使用SCR、LNT,排气后处理效果较强的一种选用LNT的排气后处理系统及其控制方法。
为实现以上目的,本发明的技术解决方案是:一种选用LNT的排气后处理系统,包括发动机、LNT与尾气管,所述发动机的出气口与LNT的进气口相连通,LNT的出气口与尾气管的进气口相连通,尾气管的出气口与外部环境相连通;
所述选用LNT的排气后处理系统还包括中空管、DOC、DPF与SCR,所述发动机通过一号空管与LNT、中空管的进气口均相通,LNT、中空管的出气口均通过二号空管与DOC的进气口相通,DOC的出气口与DPF的进气口相通,DPF的出气口经三号空管与SCR的进气口相通,SCR的出气口与尾气管的进气口相连通;
所述一号空管上设置有前温度监测装置与前NOx监测装置,所述三号空管上设置有中温度监测装置,所述尾气管上设置有后温度监测装置与后NOx监测装置。
所述前温度监测装置、中温度监测装置、后温度监测装置都为温度传感器,所述前NOx监测装置与后NOx监测装置都为NOx传感器。
所述选用LNT的排气后处理系统还包括选用阀,该选用阀包括外阀筒、分隔板、转动轴与封闭板,所述外阀筒的内腔被分隔板分为上阀腔、下阀腔,分隔板的前端部与转动轴的中部相接触,转动轴的两端各自穿经外阀筒的筒壁而过,转动轴的中部与封闭板的内端部相连接,封闭板的外端部朝外延伸,转动轴驱动封闭板进行上下转动,且封闭板与上阀腔、下阀腔的腔口进行嵌入密封配合。
所述转动轴上延伸至外阀筒外部的一端与转动电机的输出端相连接。
所述筒壁上近上阀腔顶端的部位设置有向下延伸的上凸起,所述筒壁上近下阀腔底端的部位设置有向上延伸的下凸起。
所述上凸起相对于上阀腔的腔口向内设置,所述下凸起相对于下阀腔的腔口向内设置。
一种上述选用LNT的排气后处理系统的控制方法,所述控制方法包括低温LNT停用工艺、适温LNT启用工艺、高温LNT停用工艺中的任意一种或任意组合;所述前温度监测装置、前NOx监测装置分别测得一号空管内气体的温度与NOx含量,所述中温度监测装置监测三号空管内的气体的温度,所述后温度监测装置、后NOx监测装置分别测得尾气管内气体的温度与NOx含量;
所述低温LNT停用工艺是指:当前温度监测装置测得的排气温度低于300摄氏度时,关闭LNT以使一号空管只经中空管与二号空管相通,LNT不参与排气后处理,此时,发动机的排气先依次经一号空管、中空管、二号空管后进入DOC,再使DOC处理后的排气进入DPF中,然后DPF处理后的排气进入三号空管中,以与尿素喷雾在三号空管中一起混合,混合后的气体再进入SCR中,最后,SCR处理后的排气经尾气管排到外部环境中;
所述适温LNT启用工艺是指:当前温度监测装置测得的排气温度位于300摄氏度至350摄氏度之间时,开启LNT以使一号空管只经LNT与二号空管相通,中空管不参与排气后处理,此时,发动机的排气先依次经一号空管、LNT、二号空管后进入DOC,再使DOC处理后的排气进入DPF中,然后DPF处理后的排气进入三号空管中,以与尿素喷雾在三号空管中一起混合,混合后的气体再进入SCR中,最后,SCR处理后的排气经尾气管排到外部环境中;其中,当后NOx监测装置的测得值小于或等于前NOx监测装置的测得值的10%时,LNT中进行吸附反应,发动机为稀燃状态,而当后NOx监测装置的测得值大于前NOx监测装置的测得值的10%时,LNT中进行还原反应,发动机为浓燃状态;
所述高温LNT停用工艺是指:当前温度监测装置测得的排气温度高于300摄氏度时,关闭LNT以使一号空管只经中空管与二号空管相通,LNT不参与排气后处理,此时,发动机的排气先依次经一号空管、中空管、二号空管后进入DOC,再使DOC处理后的排气进入DPF中,然后DPF处理后的排气进入三号空管中,以与尿素喷雾在三号空管中一起混合,混合后的气体再进入SCR中,最后,SCR处理后的排气经尾气管排到外部环境中。
所述适温LNT启用工艺中,所述发动机的浓燃状态、稀燃状态依据后NOx监测装置、前NOx监测装置的测得值轮流发生切换,此时,当发动机为浓燃状态时,LNT中还原反应所产生的NH3存储于在SCR中,而当发动机为稀燃状态时,则使用上一个浓燃状态中存储在SCR中的NH3参与三号空管中的尿素喷雾的混合。
所述尿素喷雾进入三号空管中的方式为:先控制尿素泵从尿素罐中抽取尿素并加压输送到尿素喷嘴中,再由尿素喷嘴将尿素以喷雾的方式喷出在三号空管中。
所述适温LNT启用工艺中,单个吸附反应的进行时间为40—80s,单个还原反应的进行时间为3—6s。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明一种选用LNT的排气后处理系统及其控制方法中,发动机通过一号空管与LNT、中空管的进气口均相通,LNT、中空管的出气口均通过二号空管与DOC的进气口相通,LNT、中空管并排使用,每次只使用其中一个,应用时,根据一号空管内的温度以确定使用LNT或中空管,此外,当使用LNT时,又根据后NOx监测装置、前NOx监测装置的测得值比较结果而选择LNT内的反应形式,以及发动机内浓燃状态、稀燃状态之间的切换,从而确保LNT、SCR都能得到高效率的应用,提高排气的后处理效果,而且能够保护LNT,避免其在高温时被损坏,延长其使用寿命。因此,本发明不仅能够高效率使用SCR、LNT,排气后处理效果较强,而且能延长LNT的使用寿命。
2、本发明一种选用LNT的排气后处理系统及其控制方法中,增设的选用阀包括外阀筒、分隔板、转动轴与封闭板,其中,外阀筒的内腔被分隔板分为上阀腔、下阀腔,分隔板的前端部与转动轴的中部相接触,转动轴的中部与封闭板的内端部相连接,封闭板的外端部朝外延伸,封闭板与上阀腔、下阀腔的腔口进行嵌入密封配合,应用时,通过驱动转动轴发生转动,以使封闭板进行上下转动,从而使得封闭板对上阀腔或下阀腔进行择一封闭,进而对LNT、中空管进行轮流切换使用,操作十分方便,尤其当转动轴上延伸至外阀筒外部的一端与转动电机的输出端相连接时,更易于操作,此外,本设计还易与现有设计进行衔接,改造成本较低。因此,本发明不仅易于操作,而且成本较低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的操作流程图。
图3是本发明中选用阀的结构示意图。
图4是本发明中选用阀关闭LNT时的结构示意图。
图5是本发明中选用阀后视时的结构示意图。
图中:发动机1、一号空管2、前温度监测装置21、前NOx监测装置22、LNT3、中空管4、二号空管5、DOC6、DPF7、三号空管8、温度监测装置81、SCR9、尾气管10、后温度监测装置101、后NOx监测装置102、尿素罐11、尿素泵12、尿素喷嘴13、选用阀14、外阀筒141、分隔板142、转动轴143、封闭板144、上阀腔145、下阀腔146、筒壁147、上凸起148、下凸起149、转动电机15。
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—图5,一种选用LNT的排气后处理系统,包括发动机1、LNT3与尾气管10,所述发动机1的出气口与LNT3的进气口相连通,LNT3的出气口与尾气管10的进气口相连通,尾气管10的出气口与外部环境相连通;
所述选用LNT的排气后处理系统还包括中空管4、DOC6、DPF7与SCR9,所述发动机1通过一号空管2与LNT3、中空管4的进气口均相通,LNT3、中空管4的出气口均通过二号空管5与DOC6的进气口相通,DOC6的出气口与DPF7的进气口相通,DPF7的出气口经三号空管8与SCR9的进气口相通,SCR9的出气口与尾气管10的进气口相连通;
所述一号空管2上设置有前温度监测装置21与前NOx监测装置22,所述三号空管8上设置有中温度监测装置81,所述尾气管10上设置有后温度监测装置101与后NOx监测装置102。
所述前温度监测装置21、中温度监测装置81、后温度监测装置101都为温度传感器,所述前NOx监测装置22与后NOx监测装置102都为NOx传感器。
所述选用LNT的排气后处理系统还包括选用阀14,该选用阀14包括外阀筒141、分隔板142、转动轴143与封闭板144,所述外阀筒141的内腔被分隔板142分为上阀腔145、下阀腔146,分隔板142的前端部与转动轴143的中部相接触,转动轴143的两端各自穿经外阀筒141的筒壁147而过,转动轴143的中部与封闭板144的内端部相连接,封闭板144的外端部朝外延伸,转动轴143驱动封闭板144进行上下转动,且封闭板144与上阀腔145、下阀腔146的腔口进行嵌入密封配合。
所述转动轴143上延伸至外阀筒141外部的一端与转动电机15的输出端相连接。
所述筒壁147上近上阀腔145顶端的部位设置有向下延伸的上凸起148,所述筒壁147上近下阀腔146底端的部位设置有向上延伸的下凸起149。
所述上凸起148相对于上阀腔145的腔口向内设置,所述下凸起149相对于下阀腔146的腔口向内设置。
一种上述选用LNT的排气后处理系统的控制方法,所述控制方法包括低温LNT停用工艺、适温LNT启用工艺、高温LNT停用工艺中的任意一种或任意组合;所述前温度监测装置21、前NOx监测装置22分别测得一号空管2内气体的温度与NOx含量,所述中温度监测装置81监测三号空管8内的气体的温度,所述后温度监测装置101、后NOx监测装置102分别测得尾气管10内气体的温度与NOx含量;
所述低温LNT停用工艺是指:当前温度监测装置21测得的排气温度低于300摄氏度时,关闭LNT3以使一号空管2只经中空管4与二号空管5相通,LNT3不参与排气后处理,此时,发动机1的排气先依次经一号空管2、中空管4、二号空管5后进入DOC6,再使DOC6处理后的排气进入DPF7中,然后DPF7处理后的排气进入三号空管8中,以与尿素喷雾在三号空管8中一起混合,混合后的气体再进入SCR9中,最后,SCR9处理后的排气经尾气管10排到外部环境中;
所述适温LNT启用工艺是指:当前温度监测装置21测得的排气温度位于300摄氏度至350摄氏度之间时,开启LNT3以使一号空管2只经LNT3与二号空管5相通,中空管4不参与排气后处理,此时,发动机1的排气先依次经一号空管2、LNT3、二号空管5后进入DOC6,再使DOC6处理后的排气进入DPF7中,然后DPF7处理后的排气进入三号空管8中,以与尿素喷雾在三号空管8中一起混合,混合后的气体再进入SCR9中,最后,SCR9处理后的排气经尾气管10排到外部环境中;其中,当后NOx监测装置102的测得值小于或等于前NOx监测装置22的测得值的10%时,LNT3中进行吸附反应,发动机1为稀燃状态,而当后NOx监测装置102的测得值大于前NOx监测装置22的测得值的10%时,LNT3中进行还原反应,发动机1为浓燃状态;
所述高温LNT停用工艺是指:当前温度监测装置21测得的排气温度高于300摄氏度时,关闭LNT3以使一号空管2只经中空管4与二号空管5相通,LNT3不参与排气后处理,此时,发动机1的排气先依次经一号空管2、中空管4、二号空管5后进入DOC6,再使DOC6处理后的排气进入DPF7中,然后DPF7处理后的排气进入三号空管8中,以与尿素喷雾在三号空管8中一起混合,混合后的气体再进入SCR9中,最后,SCR9处理后的排气经尾气管10排到外部环境中。
所述适温LNT启用工艺中,所述发动机1的浓燃状态、稀燃状态依据后NOx监测装置102、前NOx监测装置22的测得值轮流发生切换,此时,当发动机1为浓燃状态时,LNT3中还原反应所产生的NH3存储于在SCR9中,而当发动机1为稀燃状态时,则使用上一个浓燃状态中存储在SCR9中的NH3参与三号空管8中的尿素喷雾的混合,此时,若NH3足够,则不需再喷入尿素喷雾。
所述尿素喷雾进入三号空管8中的方式为:先控制尿素泵12从尿素罐11中抽取尿素并加压输送到尿素喷嘴13中,再由尿素喷嘴将尿素以喷雾的方式喷出在三号空管8中。
所述适温LNT启用工艺中,单个吸附反应的进行时间为40—80s,单个还原反应的进行时间为3—6s。
本发明的原理说明如下:
本发明中的LNT:当排气温度达到300-350摄氏度时,LNT进入捕捉工作效率最高区间,此时SCR的作用不明显,而当排气温度低于300摄氏度时,LNT捕捉工作效率较低,此外,若LNT长期在高于350摄氏度下工作,其会产生严重的热力老化,导致载体表面的贵金属催化剂产生流失,载体表面的吸附材料发生相变,甚至会导致吸附材料和载体发生脱落,从而大大缩短LNT的使用寿命。此外,本发明中的LNT通过稀燃/富燃周期性工作,在稀燃阶段将NOx吸附在催化剂表面,在富燃阶段通过还原剂将吸附的NOx脱附出来还原为N2,达到降低稀燃发动机NOx的目的。
本发明中的DOC:将氧化废气中的一氧化碳、碳氢化合物,转化为无害的CO2和H2O的装置,并将NO转化为NO2。
本发明中的DPF:可以在微粒排放物进入大气之前将其捕捉,从而降低尾气排放的颗粒物。当装置捕捉颗粒物的同时,还会对捕捉的颗粒物进行氧化消解,使DPF再生。
本发明中的SCR:在催化剂的作用下,喷入还原剂氨或尿素等催化剂,把尾气中的NOx还原成N2和H2O;
本发明中的一号空管、二号空管、三号空管:都指代相邻两个部件之间的连接单位,如发动机与LNT之间,或者中空管与DOC之间等等,而并不意味必须是圆柱体管道或硬质管道。
实施例1:
参见图1—图5,一种选用LNT的排气后处理系统,包括发动机1、LNT3、中空管4、DOC6、DPF7、SCR9与尾气管10,所述发动机1的出气口通过一号空管2与LNT3、中空管4的进气口均相通,LNT3、中空管4的出气口均通过二号空管5与DOC6的进气口相通,DOC6的出气口与DPF7的进气口相通,DPF7的出气口经三号空管8与SCR9的进气口相通,SCR9的出气口与尾气管10的进气口相连通;所述一号空管2上设置有前温度监测装置21与前NOx监测装置22,所述三号空管8上设置有中温度监测装置81,所述尾气管10上设置有后温度监测装置101与后NOx监测装置102。优选前温度监测装置21、中温度监测装置81、后温度监测装置101都为温度传感器,所述前NOx监测装置22与后NOx监测装置102都为NOx传感器。
一种上述选用LNT的排气后处理系统的控制方法,所述控制方法包括低温LNT停用工艺、适温LNT启用工艺、高温LNT停用工艺中的任意一种或任意组合;所述前温度监测装置21、前NOx监测装置22分别测得一号空管2内气体的温度与NOx含量,所述中温度监测装置81监测三号空管8内的气体的温度,所述后温度监测装置101、后NOx监测装置102分别测得尾气管10内气体的温度与NOx含量;
所述低温LNT停用工艺是指:当前温度监测装置21测得的排气温度低于300摄氏度时,关闭LNT3以使一号空管2只经中空管4与二号空管5相通,LNT3不参与排气后处理,此时,发动机1的排气先依次经一号空管2、中空管4、二号空管5后进入DOC6,再使DOC6处理后的排气进入DPF7中,然后DPF7处理后的排气进入三号空管8中,以与尿素喷雾在三号空管8中一起混合,混合后的气体再进入SCR9中,最后,SCR9处理后的排气经尾气管10排到外部环境中;
所述适温LNT启用工艺是指:当前温度监测装置21测得的排气温度位于300摄氏度至350摄氏度之间时,开启LNT3以使一号空管2只经LNT3与二号空管5相通,中空管4不参与排气后处理,此时,发动机1的排气先依次经一号空管2、LNT3、二号空管5后进入DOC6,再使DOC6处理后的排气进入DPF7中,然后DPF7处理后的排气进入三号空管8中,以与尿素喷雾在三号空管8中一起混合,混合后的气体再进入SCR9中,最后,SCR9处理后的排气经尾气管10排到外部环境中;其中,当后NOx监测装置102的测得值小于或等于前NOx监测装置22的测得值的10%时,LNT3中进行吸附反应,发动机1为稀燃状态,而当后NOx监测装置102的测得值大于前NOx监测装置22的测得值的10%时,LNT3中进行还原反应,发动机1为浓燃状态;
所述高温LNT停用工艺是指:当前温度监测装置21测得的排气温度高于300摄氏度时,关闭LNT3以使一号空管2只经中空管4与二号空管5相通,LNT3不参与排气后处理,此时,发动机1的排气先依次经一号空管2、中空管4、二号空管5后进入DOC6,再使DOC6处理后的排气进入DPF7中,然后DPF7处理后的排气进入三号空管8中,以与尿素喷雾在三号空管8中一起混合,混合后的气体再进入SCR9中,最后,SCR9处理后的排气经尾气管10排到外部环境中。
实施例2:
基本内容同实施例1,不同之处在于:
所述选用LNT的排气后处理系统还包括选用阀14,该选用阀14包括外阀筒141、分隔板142、转动轴143与封闭板144,所述外阀筒141的内腔被分隔板142分为上阀腔145、下阀腔146,分隔板142的前端部与转动轴143的中部相接触,转动轴143的两端各自穿经外阀筒141的筒壁147而过,转动轴143的中部与封闭板144的内端部相连接,封闭板144的外端部朝外延伸,转动轴143驱动封闭板144进行上下转动,且封闭板144与上阀腔145、下阀腔146的腔口进行嵌入密封配合。
实施例3:
基本内容同实施例1,不同之处在于:
所述低温LNT停用工艺是指:当前温度监测装置21测得的排气温度低于300摄氏度时,关闭LNT3以使一号空管2只经中空管4与二号空管5相通,LNT3不参与排气后处理,此时,发动机1的排气先依次经一号空管2、中空管4、二号空管5后进入DOC6,DOC6将排气中的一氧化碳、碳氢化合物等氧化,转化为无害的CO2和H2O,并将NO转化为NO2,再使DOC6处理后的排气进入DPF7中,DPF7将排气中的微粒捕捉,然后DPF7处理后的排气进入三号空管8中,以与尿素喷雾在三号空管8中一起混合,混合后的气体再进入SCR9中,最后,SCR9处理后的排气经尾气管10排到外部环境中。
实施例4:
基本内容同实施例1,不同之处在于:
所述适温LNT启用工艺是指:当前温度监测装置21测得的排气温度位于300摄氏度至350摄氏度之间时,开启LNT3以使一号空管2只经LNT3与二号空管5相通,中空管4不参与排气后处理,此时,发动机1的排气先依次经一号空管2、LNT3、二号空管5后进入DOC6,DOC6将排气中的一氧化碳、碳氢化合物等氧化,转化为无害的CO2和H2O,再使DOC6处理后的排气进入DPF7中,DPF7将排气中的微粒捕捉,然后DPF7处理后的排气进入三号空管8中,以与尿素喷雾在三号空管8中一起混合,混合后的气体再进入SCR9中,最后,SCR9处理后的排气经尾气管10排到外部环境中;其中,当后NOx监测装置102的测得值小于或等于前NOx监测装置22的测得值的10%时,LNT3中进行吸附反应,发动机1为稀燃状态,排气处于氧化气氛中,在LNT3中铂的催化作用下,排气中的NO与O2反应生成NO2,并以硝酸盐的形式吸附在LNT3中催化器表面,而当后NOx监测装置102的测得值大于前NOx监测装置22的测得值的10%时,LNT3中的载体已达到吸附饱和,发动机1切换空燃比,进入浓燃状态,LNT3中开始进行还原反应,LNT3中的硝酸盐分解释放出的NOx在LNT3中催化剂的作用下与CO、HC和H2反应生成N2、CO2和H2O,并使碱金属再生。
实施例5:
基本内容同实施例1,不同之处在于:
所述高温LNT停用工艺是指:当前温度监测装置21测得的排气温度高于300摄氏度时,关闭LNT3以使一号空管2只经中空管4与二号空管5相通,LNT3不参与排气后处理,此时,发动机1的排气先依次经一号空管2、中空管4、二号空管5后进入DOC6,DOC6将排气中的一氧化碳、碳氢化合物等氧化,转化为无害的CO2和H2O,并将NO转化为NO2,再使DOC6处理后的排气进入DPF7中,DPF7将排气中的微粒捕捉,然后DPF7处理后的排气进入三号空管8中,以与尿素喷雾在三号空管8中一起混合,混合后的气体再进入SCR9中,混合气体中的Nox被还原成N2和H2O,最后,SCR9处理后的排气经尾气管10排到外部环境中。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式,本发明的保护范围并不以上述实施方式为限,但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化,皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种选用LNT的排气后处理系统,包括发动机(1)、LNT(3)与尾气管(10),所述发动机(1)的出气口与LNT(3)的进气口相连通,LNT(3)的出气口与尾气管(10)的进气口相连通,尾气管(10)的出气口与外部环境相连通,其特征在于:
所述选用LNT的排气后处理系统还包括中空管(4)、DOC(6)、DPF(7)与SCR(9),所述发动机(1)通过一号空管(2)与LNT(3)、中空管(4)的进气口均相通,LNT(3)、中空管(4)的出气口均通过二号空管(5)与DOC(6)的进气口相通,DOC(6)的出气口与DPF(7)的进气口相通,DPF(7)的出气口经三号空管(8)与SCR(9)的进气口相通,SCR(9)的出气口与尾气管(10)的进气口相连通;
所述一号空管(2)上设置有前温度监测装置(21)与前NOx监测装置(22),所述三号空管(8)上设置有中温度监测装置(81),所述尾气管(10)上设置有后温度监测装置(101)与后NOx监测装置(102)。
2.根据权利要求1所述的一种选用LNT的排气后处理系统,其特征在于:所述前温度监测装置(21)、中温度监测装置(81)、后温度监测装置(101)都为温度传感器,所述前NOx监测装置(22)与后NOx监测装置(102)都为NOx传感器。
3.根据权利要求1或2所述的一种选用LNT的排气后处理系统,其特征在于:所述选用LNT的排气后处理系统还包括选用阀(14),该选用阀(14)包括外阀筒(141)、分隔板(142)、转动轴(143)与封闭板(144),所述外阀筒(141)的内腔被分隔板(142)分为上阀腔(145)、下阀腔(146),分隔板(142)的前端部与转动轴(143)的中部相接触,转动轴(143)的两端各自穿经外阀筒(141)的筒壁(147)而过,转动轴(143)的中部与封闭板(144)的内端部相连接,封闭板(144)的外端部朝外延伸,转动轴(143)驱动封闭板(144)进行上下转动,且封闭板(144)与上阀腔(145)、下阀腔(146)的腔口进行嵌入密封配合。
4.根据权利要求3所述的一种选用LNT的排气后处理系统,其特征在于:所述转动轴(143)上延伸至外阀筒(141)外部的一端与转动电机(15)的输出端相连接。
5.根据权利要求3所述的一种选用LNT的排气后处理系统,其特征在于:所述筒壁(147)上近上阀腔(145)顶端的部位设置有向下延伸的上凸起(148),所述筒壁(147)上近下阀腔(146)底端的部位设置有向上延伸的下凸起(149)。
6.根据权利要求5所述的一种选用LNT的排气后处理系统,其特征在于:所述上凸起(148)相对于上阀腔(145)的腔口向内设置,所述下凸起(149)相对于下阀腔(146)的腔口向内设置。
7.一种权利要求1或2所述的选用LNT的排气后处理系统的控制方法,其特征在于:所述控制方法包括低温LNT停用工艺、适温LNT启用工艺、高温LNT停用工艺中的任意一种或任意组合;所述前温度监测装置(21)、前NOx监测装置(22)分别测得一号空管(2)内气体的温度与NOx含量,所述中温度监测装置(81)监测三号空管(8)内的气体的温度,所述后温度监测装置(101)、后NOx监测装置(102)分别测得尾气管(10)内气体的温度与NOx含量;
所述低温LNT停用工艺是指:当前温度监测装置(21)测得的排气温度低于300摄氏度时,关闭LNT(3)以使一号空管(2)只经中空管(4)与二号空管(5)相通,LNT(3)不参与排气后处理,此时,发动机(1)的排气先依次经一号空管(2)、中空管(4)、二号空管(5)后进入DOC(6),再使DOC(6)处理后的排气进入DPF(7)中,然后DPF(7)处理后的排气进入三号空管(8)中,以与尿素喷雾在三号空管(8)中一起混合,混合后的气体再进入SCR(9)中,最后,SCR(9)处理后的排气经尾气管(10)排到外部环境中;
所述适温LNT启用工艺是指:当前温度监测装置(21)测得的排气温度位于300摄氏度至350摄氏度之间时,开启LNT(3)以使一号空管(2)只经LNT(3)与二号空管(5)相通,中空管(4)不参与排气后处理,此时,发动机(1)的排气先依次经一号空管(2)、LNT(3)、二号空管(5)后进入DOC(6),再使DOC(6)处理后的排气进入DPF(7)中,然后DPF(7)处理后的排气进入三号空管(8)中,以与尿素喷雾在三号空管(8)中一起混合,混合后的气体再进入SCR(9)中,最后,SCR(9)处理后的排气经尾气管(10)排到外部环境中;其中,当后NOx监测装置(102)的测得值小于或等于前NOx监测装置(22)的测得值的10%时,LNT(3)中进行吸附反应,发动机(1)为稀燃状态,而当后NOx监测装置(102)的测得值大于前NOx监测装置(22)的测得值的10%时,LNT(3)中进行还原反应,发动机(1)为浓燃状态;
所述高温LNT停用工艺是指:当前温度监测装置(21)测得的排气温度高于300摄氏度时,关闭LNT(3)以使一号空管(2)只经中空管(4)与二号空管(5)相通,LNT(3)不参与排气后处理,此时,发动机(1)的排气先依次经一号空管(2)、中空管(4)、二号空管(5)后进入DOC(6),再使DOC(6)处理后的排气进入DPF(7)中,然后DPF(7)处理后的排气进入三号空管(8)中,以与尿素喷雾在三号空管(8)中一起混合,混合后的气体再进入SCR(9)中,最后,SCR(9)处理后的排气经尾气管(10)排到外部环境中。
8.根据权利要求7所述的一种选用LNT的排气后处理系统的控制方法,其特征在于:所述适温LNT启用工艺中,所述发动机(1)的浓燃状态、稀燃状态依据后NOx监测装置(102)、前NOx监测装置(22)的测得值轮流发生切换,此时,当发动机(1)为浓燃状态时,LNT(3)中还原反应所产生的NH3存储于在SCR(9)中,而当发动机(1)为稀燃状态时,则使用上一个浓燃状态中存储在SCR(9)中的NH3参与三号空管(8)中的尿素喷雾的混合。
9.根据权利要求7所述的一种选用LNT的排气后处理系统的控制方法,其特征在于:所述尿素喷雾进入三号空管(8)中的方式为:先控制尿素泵(12)从尿素罐(11)中抽取尿素并加压输送到尿素喷嘴(13)中,再由尿素喷嘴将尿素以喷雾的方式喷出在三号空管(8)中。
10.根据权利要求7所述的一种选用LNT的排气后处理系统的控制方法,其特征在于:所述适温LNT启用工艺中,单个吸附反应的进行时间为40—80s,单个还原反应的进行时间为3—6s。
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