CN113250787A - 车辆排气处理系统及汽车 - Google Patents

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Abstract

一种车辆排气处理系统，包括颗粒捕集再生装置，颗粒捕集再生装置包括催化器、进气管、排气管、外壳和阀门，进气管的一端与催化器的进气口连接，排气管的一端与催化器的出气口连接，排气管上设有多个排水孔，催化器位于外壳内，外壳与催化器之间形成容水腔，外壳的一端连接于进气管，外壳的另一端连接于排气管，排水孔与容水腔连通，催化器的进气口设有与容水腔连通的进水口，阀门设置在进水口内，阀门用于关闭或打开进水口与容水腔之间的通道。本发明的车辆排气处理系统能避免冷凝水积存于催化器，保证了催化器的使用寿命。本发明还涉及一种汽车。

Description

车辆排气处理系统及汽车
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种车辆排气处理系统及汽车。
背景技术
目前一部分车型为降低油耗、改善排放，从而选择配备排气余热回收装置，同时为最大化回收效率，需要将余热回收装置尽量靠近发动机，但是又不能恶化催化器起燃，因此选择将排气余热回收装置布置于前催化器/GPF之后、后催化器/后GPF之前。同时带来一个降低后催化器/GPF使用寿命的问题，即排气余热回收装置导致大量的冷凝水聚集于后催化器/后GPF处，积水产生恶化效果，例如使衬垫长时间受水的侵蚀失去支撑减振性能，进而使后催化器/后GPF因振动碎裂，水流直接淹没后催化器/后GPF，液态水的长时间浸泡下，后催化器/后GPF上贵重金属附着力减小而被气流带走，从而导致排放恶化、污染环境。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种车辆排气处理系统，能避免冷凝水积存于催化器，保证了催化器的使用寿命。
一种车辆排气处理系统，包括颗粒捕集再生装置，颗粒捕集再生装置包括催化器、进气管、排气管、外壳和阀门，进气管的一端与催化器的进气口连接，排气管的一端与催化器的出气口连接，排气管上设有多个排水孔，催化器位于外壳内，外壳与催化器之间形成容水腔，外壳的一端连接于进气管，外壳的另一端连接于排气管，排水孔与容水腔连通，催化器的进气口设有与容水腔连通的进水口，阀门设置在进水口内，阀门用于关闭或打开进水口与容水腔之间的通道。
在本发明的实施例中，上述外壳靠近所述进水口的底部凹陷形成凹槽，所述阀门包括挡流板、门板、转轴和弹性件，所述挡流板的周边连接在所述凹槽的槽壁及所述催化器上，所述挡流板上设有连通所述进水口与所述容水腔的通孔，所述门板的一端设置在所述凹槽内，所述门板的另一端固定于所述转轴，所述转轴的两端可转动地连接于所述外壳，所述弹性件连接于所述门板与所述催化器之间，所述弹性件依靠弹力驱使所述门板远离所述挡流板，当气流经过所述催化器时，所述门板在气流的推力下抵靠在所述挡流板上，用以密封所述通孔。
在本发明的实施例中，上述弹性件为扭簧，所述弹性件包括能发生弹性形变的弹性部及连接于所述弹性部两端的第一安装脚和第二安装脚，所述转轴穿过所述弹性部，所述第一安装脚连接于所述门板，所述第二安装脚连接于所述催化器。
在本发明的实施例中，上述外壳的内壁设有第一轴筒和第二轴筒，所述第一轴筒内设有第一轴套，所述第二轴筒内设有第二轴套，所述转轴的一端与所述第一轴套连接，所述转轴的另一端与所述第二轴套连接。
在本发明的实施例中，上述门板靠近所述挡流板的侧面设有衬垫，当气流经过所述催化器时，所述门板在气流的推力下使所述衬垫抵靠在所述挡流板上，用以密封所述通孔。
在本发明的实施例中，上述外壳包括外壳体、前外端盖和后外端盖，所述外壳体的一端与所述前外端盖连接，所述外壳体的另一端与所述后外端盖连接，所述前外端盖远离所述外壳体的一端与所述进气管连接，所述后外端盖远离所述外壳体的一端与所述排气管连接，所述凹槽设置于所述前外端盖。
在本发明的实施例中，上述催化器包括催化体、前内端盖和后内端盖，所述催化体的一端与所述前内端盖连接，所述催化体的另一端与所述后内端盖连接，所述前内端盖远离所述催化体的一端与所述进气管连接，所述后内端盖远离所述催化体的一端与所述排气管连接，所述进水口设置于所述前内端盖。
在本发明的实施例中，上述进气管内设有第一挡水环，所述第一挡水环绕着所述进气管的轴线设置，所述第一挡水环靠近所述进水口的一侧设有排水缺口；所述排气管内设有第二挡水环，所述第二挡水环绕着所述进气管的轴线设置，所述第二挡水环用以防止所述排水孔排出的水流入所述催化器内。
在本发明的实施例中，上述车辆排气处理系统还包括发动机、前催化器、余热回收装置和排气管路，所述发动机与所述排气管路连接，所述前催化器、所述余热回收装置、所述颗粒捕集再生装置随着依次连接在所述排气管路上。
本发明还提供一种汽车，包括上述的车辆排气处理系统。
本发明的车辆排气处理系统能避免冷凝水积存于催化器，保证了催化器的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的车辆排气处理系统的结构示意图。
图2是本发明的颗粒捕集再生装置的正视结构示意图。
图3是本发明的颗粒捕集再生装置的侧视示意图。
图4是图3所示的颗粒捕集再生装置的剖视结构示意图。
图5是图4所示的颗粒捕集再生装置进水时的示意图。
图6是本发明的第一挡水环的结构示意图。
具体实施方式
图1是本发明的车辆排气处理系统的结构示意图，图2是本发明的颗粒捕集再生装置的正视结构示意图，图3是本发明的颗粒捕集再生装置的侧视示意图，图4是图3所示的颗粒捕集再生装置的剖视结构示意图，图5是图4所示的颗粒捕集再生装置进水时的示意图，请参照图1至图5，车辆排气处理系统包括颗粒捕集再生装置10，颗粒捕集再生装置10包括催化器11、进气管12、排气管13、外壳14和阀门15，进气管12的一端与催化器11的进气口连接，排气管13的一端与催化器11的出气口连接，排气管13上设有多个排水孔101，催化器11位于外壳14内，外壳14与催化器11之间形成容水腔102，外壳14的一端连接于进气管12，外壳14的另一端连接于排气管13，排水孔101与容水腔102连通，催化器11的进气口设有与容水腔102连通的进水口103，阀门15设置在进水口103内，阀门15用于关闭或打开进水口103与容水腔102之间的通道。当发动机20熄火时，当有冷凝水产生时，冷凝水经过开启的阀门15进入容水腔102内，并从排水孔101排出，避免冷凝水积存于催化器11，保证了催化器11的使用寿命；当发动机20工作时，阀门15关闭，避免气体经过容水腔102、排水孔101排出而导致尾气污染物超标。
进一步地，外壳14靠近进水口103的底部凹陷形成凹槽104，阀门15包括挡流板151、门板152、转轴153和弹性件154，挡流板151的周边连接在凹槽104的槽壁及催化器11上，挡流板151上设有连通进水口103与容水腔102的通孔105，门板152的一端设置在凹槽104内，门板152的另一端固定于转轴153，转轴153的两端可转动地连接于外壳14，弹性件154连接于门板152与催化器11之间，弹性件154依靠弹力驱使门板152远离挡流板151，当气流经过催化器11时，门板152在气流的推力下抵靠在挡流板151上，用以密封通孔105。在本实施例中，进一步地，通孔105离地高度小于进气管12末端的离地高度。
进一步地，弹性件154为扭簧，弹性件154包括能发生弹性形变的弹性部154a及连接于弹性部154a两端的第一安装脚154b和第二安装脚154c，转轴153穿过弹性部154a，第一安装脚154b连接于门板152，第二安装脚154c连接于催化器11。
进一步地，外壳14的内壁设有第一轴筒142a和第二轴筒142b，第一轴筒142a内设有第一轴套(图未示)，第二轴筒142b内设有第二轴套(图未示)，转轴153的一端与第一轴套连接，转轴153的另一端与第二轴套连接。在本实施例中，第一轴套和第二轴套由不锈钢针织钢丝网、中间镶嵌石墨制成，能密封第一轴筒142a和第二轴筒142b不漏气。
进一步地，门板152靠近挡流板151的侧面设有衬垫152a，当气流经过催化器11时，门板152在气流的推力下使衬垫152a抵靠在挡流板151上，用以密封通孔105。在本实施例中，衬垫152a由不锈钢针织钢丝网、中间镶嵌石墨制成。
进一步地，外壳14包括外壳体141、前外端盖142和后外端盖143，外壳体141的一端与前外端盖142连接，外壳体141的另一端与后外端盖143连接，前外端盖142远离外壳体141的一端与进气管12连接，后外端盖143远离外壳体141的一端与排气管13连接，凹槽104设置于前外端盖142。第一轴筒142a和第二轴筒142b设置在前外端盖142上，第一轴筒142a和第二轴筒142b是由前外端盖142的外壁向外凸出一体形成。在本实施例中，外壳14由不锈钢材制成，但并不以此为限。
进一步地，催化器11包括催化体111、前内端盖112和后内端盖113，催化体111的一端与前内端盖112连接，催化体111的另一端与后内端盖113连接，前内端盖112远离催化体111的一端与进气管12连接，后内端盖113远离催化体111的一端与排气管13连接，进水口103设置于前内端盖112。在本实施例中，催化器11能捕捉未充分燃烧的碳颗粒，在加热颗粒捕集器烧掉捕捉到的颗粒物。
进一步地，门板152上设有第一安装孔(图未示)，前内端盖112上设有第二安装孔(图未示)，弹性件154的第一安装脚154b装入第一安装孔内，弹性件154的第二安装脚154c装入第二安装孔内。
进一步地，前内端盖112上设有第一避让孔(图未示)和第二避让孔(图未示)，第一避让孔和第二避让孔位于进水口103的上方，阀门15的转轴153穿过第一避让孔和第二避让孔。
进一步地，图6是本发明的第一挡水环的结构示意图，如图4和图6所示，进气管12内设有第一挡水环121，第一挡水环121绕着进气管12的轴线设置，第一挡水环121靠近进水口103的一侧设有排水缺口106；排气管13内设有第二挡水环131，第二挡水环131绕着进气管12的轴线设置，第二挡水环131用以防止排水孔101排出的水流入催化器11内。在本实施例中，第一挡水环121靠近催化器11的进气口，当发动机20停止工作后，进气管12中没有高温气体流动，余热回收停止工作，并在冷却液的作用下迅速冷却，同时进气管12内还残余大量发动机20燃烧产生的水蒸气，水蒸气遇到余热回收及周边冷却的部件的低温壁面时，凝结为水珠汇集为冷凝水，冷凝水受到第一挡水环121的阻挡向下流动，并从排水缺口106流入凹槽104和容水腔102。
进一步地，排水缺口106的宽度小于或等于凹槽104的宽度，方便收集冷凝水。
进一步地，进气管12末端的离地高度大于排气管13末端的离地高度，方便冷凝水从排水孔101溢出。
进一步地，车辆排气处理系统还包括发动机20、前催化器30、余热回收装置40和排气管路50，发动机20与排气管路50连接，前催化器30、余热回收装置40、颗粒捕集再生装置10随着依次连接在排气管路50上。在本实施例中，前催化器30靠近发动机20设置，余热回收装置40设置于前催化器30之后，颗粒捕集再生装置10设置于余热回收装置40之后，发动机20排出的废气依次经过前催化器30、余热回收装置40、颗粒捕集再生装置10。
本发明还涉及一种汽车，包括上述的车辆排气处理系统，关于汽车的结构请参照现有技术，此处不再赘述。
本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种车辆排气处理系统，其特征在于，包括颗粒捕集再生装置，所述颗粒捕集再生装置包括催化器、进气管、排气管、外壳和阀门，所述进气管的一端与所述催化器的进气口连接，所述排气管的一端与所述催化器的出气口连接，所述排气管上设有多个排水孔，所述催化器位于所述外壳内，所述外壳与所述催化器之间形成容水腔，所述外壳的一端连接于所述进气管，所述外壳的另一端连接于所述排气管，所述排水孔与所述容水腔连通，所述催化器的进气口设有与所述容水腔连通的进水口，所述阀门设置在所述进水口内，所述阀门用于关闭或打开所述进水口与所述容水腔之间的通道。
2.如权利要求1所述的车辆排气处理系统，其特征在于，所述外壳靠近所述进水口的底部凹陷形成凹槽，所述阀门包括挡流板、门板、转轴和弹性件，所述挡流板的周边连接在所述凹槽的槽壁及所述催化器上，所述挡流板上设有连通所述进水口与所述容水腔的通孔，所述门板的一端设置在所述凹槽内，所述门板的另一端固定于所述转轴，所述转轴的两端可转动地连接于所述外壳，所述弹性件连接于所述门板与所述催化器之间，所述弹性件依靠弹力驱使所述门板远离所述挡流板，当气流经过所述催化器时，所述门板在气流的推力下抵靠在所述挡流板上，用以密封所述通孔。
3.如权利要求2所述的车辆排气处理系统，其特征在于，所述弹性件为扭簧，所述弹性件包括能发生弹性形变的弹性部及连接于所述弹性部两端的第一安装脚和第二安装脚，所述转轴穿过所述弹性部，所述第一安装脚连接于所述门板，所述第二安装脚连接于所述催化器。
4.如权利要求2所述的车辆排气处理系统，其特征在于，所述外壳的内壁设有第一轴筒和第二轴筒，所述第一轴筒内设有第一轴套，所述第二轴筒内设有第二轴套，所述转轴的一端与所述第一轴套连接，所述转轴的另一端与所述第二轴套连接。
5.如权利要求2所述的车辆排气处理系统，其特征在于，所述门板靠近所述挡流板的侧面设有衬垫，当气流经过所述催化器时，所述门板在气流的推力下使所述衬垫抵靠在所述挡流板上，用以密封所述通孔。
6.如权利要求2所述的车辆排气处理系统，其特征在于，所述外壳包括外壳体、前外端盖和后外端盖，所述外壳体的一端与所述前外端盖连接，所述外壳体的另一端与所述后外端盖连接，所述前外端盖远离所述外壳体的一端与所述进气管连接，所述后外端盖远离所述外壳体的一端与所述排气管连接，所述凹槽设置于所述前外端盖。
7.如权利要求1所述的车辆排气处理系统，其特征在于，所述催化器包括催化体、前内端盖和后内端盖，所述催化体的一端与所述前内端盖连接，所述催化体的另一端与所述后内端盖连接，所述前内端盖远离所述催化体的一端与所述进气管连接，所述后内端盖远离所述催化体的一端与所述排气管连接，所述进水口设置于所述前内端盖。
8.如权利要求1所述的车辆排气处理系统，其特征在于，所述进气管内设有第一挡水环，所述第一挡水环绕着所述进气管的轴线设置，所述第一挡水环靠近所述进水口的一侧设有排水缺口；所述排气管内设有第二挡水环，所述第二挡水环绕着所述进气管的轴线设置，所述第二挡水环用以防止所述排水孔排出的水流入所述催化器内。
9.如权利要求1至8任意一项所述的车辆排气处理系统，其特征在于，所述车辆排气处理系统还包括发动机、前催化器、余热回收装置和排气管路，所述发动机与所述排气管路连接，所述前催化器、所述余热回收装置、所述颗粒捕集再生装置随着依次连接在所述排气管路上。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的车辆排气处理系统。
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