CN113864033A - 轻型车发动机尾气排放控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻型车发动机尾气排放控制系统，包括顺序设置在发动机的涡轮增压器的涡后排气接管处的DOC总成、DPF总成和第一SCR总成，轻型车发动机尾气排放控制系统还包括：第二SCR总成、尿素喷射模块、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器。第二SCR总成的一端与涡轮增压器的涡前排气接管相连接，第二SCR总成的另一端与发动机排气管相连接。尿素喷射模块设置于第二SCR总成上。第一温度传感器设置于DOC总成的前端上。第二温度传感器设置于DOC总成的后端上。第三温度传感器设置于第一SCR总成的前端上。借此，本发明的轻型车发动机尾气排放控制系统，提高了反应温度和反应效率，且减少了催化器体积，降低了成本的综合效益。

Description

轻型车发动机尾气排放控制系统
技术领域
本发明是关于柴油发动机技术领域，特别是关于一种轻型车发动机尾气排放控制系统。
背景技术
传统的乘用车国六技术路线为高压EGR(或低压EGR)+DOC(或PNA或LNT)+DPF+SCR+ASC存在系统复杂，成本高，燃油经济性差的问题。
目前商用国六采用EGR-涡轮增压器-DOC+DPF+SCR/ASC的布置形式，该布置形式将DOC、DPF、SCR/ASC顺序布置在柴油发动机涡轮增压器后的排气接管后端，尾气需要先经过EGR、涡轮增压器，然后经过涡轮后排气连接管，此段管路比较长(1米-3.5米左右)，接着尾气顺序经过DOC、DPF和SCR/ASC。当尾气到达SCR段时温度损失较大，而SCR的催化还原反应需要较高的温度，因此会造成转化效率低等问题，由此必须增加节气门开度、排气节流、推迟喷油、HC喷射等措施提高发动机排气温度，这些措施导致发动机系统复杂、成本高、油耗升高等问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，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
本发明的目的在于提供一种轻型车发动机尾气排放控制系统，其提高了反应温度和反应效率，且减少了催化器体积，降低了成本的综合效益。
为实现上述目的，本发明提供了一种轻型车发动机尾气排放控制系统，包括顺序设置在发动机的涡轮增压器的涡后排气接管处的DOC总成、DPF总成和第一SCR总成，且轻型车发动机尾气排放控制系统还包括：第二SCR总成、第二尿素喷射模块、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器。第二SCR总成的一端与涡轮增压器的涡前排气接管相连接，且第二SCR总成的另一端与发动机排气管相连接。第二尿素喷射模块设置于第二SCR总成上。第一温度传感器设置于DOC总成的前端上。第二温度传感器设置于DOC总成的后端上。第三温度传感器设置于第一SCR总成的前端上。第四温度传感器设置于第一SCR总成的后端上。
在本发明的一实施方式中，轻型车发动机尾气排放控制系统还包括：第一氮氧传感器以及第二氮氧传感器。第一氮氧传感器设置在DOC总成的前端上。第二氮氧传感器设置在SCR总成的后端上。
在本发明的一实施方式中，第一温度传感器和第二温度传感器分别用以检测DOC总成两端的温度。
在本发明的一实施方式中，第三温度传感器和第四温度传感器分别用以检测第一SCR总成两端的温度。
在本发明的一实施方式中，轻型车发动机尾气排放控制系统还包括压差传感器，设置于DPF总成上，且压差传感器用以检测DPF总成两端的压差。
在本发明的一实施方式中，轻型车发动机尾气排放控制系统还包括第一尿素喷射模块，设置于所述第一SCR总成上
在本发明的一实施方式中，第一尿素喷射模块和第二尿素喷射模块均包括喷嘴及尿素混合器。
在本发明的一实施方式中，第二SCR总成、DOC总成、DPF总成及第一SCR总成呈一字型结构。
在本发明的一实施方式中，第一SCR总成集成有ASC模块。
与现有技术相比，根据本发明的轻型车发动机尾气排放控制系统，其提高了反应温度和反应效率，且减少了催化器体积，降低了成本的综合效益。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的轻型车发动机尾气排放控制系统的结构示意图。
主要附图标记说明：
1-发动机，2-第二SCR总成，3-涡轮增压器，4-DOC总成，5-DPF总成，6-第一SCR总成，7-第二尿素喷射模块，8-第一温度传感器，9-第二温度传感器，10-第三温度传感器，11-第四温度传感器，12-第一氮氧传感器，13-第二氮氧传感器，14-压差传感器，15-第一尿素喷射模块。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
图1是根据本发明一实施方式的轻型车发动机尾气排放控制系统的结构示意图。如图1所示，根据本发明优选实施方式的一种轻型车发动机尾气排放控制系统，包括顺序设置在发动机1的涡轮增压器3的涡后排气接管处的DOC总成4、DPF总成5和第一SCR总成6，且轻型车发动机尾气排放控制系统还包括：第二SCR总成2、第二尿素喷射模块7、第一温度传感器8、第二温度传感器9、第三温度传感器10以及第四温度传感器11。第二SCR总成2的一端与涡轮增压器3的涡前排气接管相连接，且第二SCR总成2的另一端与发动机排气管相连接。第二尿素喷射模块7设置于第二SCR总成2上。第一温度传感器8设置于DOC总成4的前端上。第二温度传感器9设置于DOC总成4的后端上。第三温度传感器10设置于第一SCR总成6的前端上。第四温度传感器11设置于第一SCR总成6的后端上。
在本发明的一实施方式中，轻型车发动机尾气排放控制系统还包括：第一氮氧传感器12以及第二氮氧传感器13。第一氮氧传感器12设置在DOC总成4的前端上。第二氮氧传感器13设置在SCR总成的后端上。
在本发明的一实施方式中，第一温度传感器8和第二温度传感器9分别用以检测DOC总成4两端的温度。第三温度传感器10和第四温度传感器11分别用以检测第一SCR总成6两端的温度。
在本发明的一实施方式中，轻型车发动机尾气排放控制系统还包括压差传感器14，设置于DPF总成5上，且压差传感器14用以检测DPF总成5两端的压差。
在本发明的一实施方式中，轻型车发动机尾气排放控制系统还包括第一尿素喷射模块15，设置于所述第一SCR总成6上。第一尿素喷射模块15和第二尿素喷射模块7均包括喷嘴及尿素混合器。第二SCR总成2、DOC总成4、DPF总成5及第一SCR总成6呈一字型结构。第一SCR总成6集成有ASC模块。
在实际应用中，本发明的轻型车发动机尾气排放控制系统，在发动机1排气歧管后布置SCR(第二SCR总成2)，并取消EGR，在涡轮增压器3后不用过渡管路布置紧耦合SCR，同时取消EGR，从而达到提高反应温度，提高反应效率，减少催化器体积，降低成本的综合效益。采用涡前SCR+DOC+DPF+SCR+SCR(含ASC)技术路线，该技术路线在发动机1排气歧管后用涡前SCR(第二SCR总成2)代替EGR，因为WLTC循环第1、2阶段或者城市工况下，发动机涡前温度高于涡后温度，SCR前置效率可提升，在低温条件下工作，可取代EGR的作用。优点1、因为无EGR，可提升发动机动力性，降低油耗，降低发动机维护费用。2、因为用两级SCR，高温时可关闭或者减少涡前SCR的尿素喷射，主要由后级SCR处理NOx排放，这样DPF总成5进行被动再生，可延长DPF总成5再生周期，从而在另外一方面也降低了油耗。3、DPF总成5主动再生升频率降低，减少机油稀释概率，可提升发动机的可靠性。DPF总成5主动再生频率降低，DOC总成4不需要频繁工作，可降低DOC总成4的贵金属含量，也降低了成本。
总之，本发明的轻型车发动机尾气排放控制系统，其提高了反应温度和反应效率，且减少了催化器体积，降低了成本的综合效益。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种轻型车发动机尾气排放控制系统，其特征在于，包括顺序设置在发动机的涡轮增压器的涡后排气接管处的DOC总成、DPF总成和第一SCR总成，且所述轻型车发动机尾气排放控制系统还包括：
第二SCR总成，所述第二SCR总成的一端与所述涡轮增压器的涡前排气接管相连接，且所述第二SCR总成的另一端与发动机排气管相连接；
第二尿素喷射模块，设置于所述第二SCR总成上；
第一温度传感器，设置于所述DOC总成的前端上；
第二温度传感器，设置于所述DOC总成的后端上；
第三温度传感器，设置于所述第一SCR总成的前端上；以及
第四温度传感器，设置于所述第一SCR总成的后端上。
2.如权利要求1所述的轻型车发动机尾气排放控制系统，其特征在于，还包括：
第一氮氧传感器，设置在所述DOC总成的所述前端上；以及
第二氮氧传感器，设置在所述SCR总成的所述后端上。
3.如权利要求1所述的轻型车发动机尾气排放控制系统，其特征在于，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别用以检测所述DOC总成两端的温度。
4.如权利要求1所述的轻型车发动机尾气排放控制系统，其特征在于，所述第三温度传感器和所述第四温度传感器分别用以检测所述第一SCR总成两端的温度。
5.如权利要求1所述的轻型车发动机尾气排放控制系统，其特征在于，还包括压差传感器，设置于所述DPF总成上，且所述压差传感器用以检测所述DPF总成两端的压差。
6.如权利要求1所述的轻型车发动机尾气排放控制系统，其特征在于，还包括第一尿素喷射模块，设置于所述第一SCR总成上。
7.如权利要求6所述的轻型车发动机尾气排放控制系统，其特征在于，所述第一尿素喷射模块和所述第二尿素喷射模块均包括喷嘴及尿素混合器。
8.如权利要求1所述的轻型车发动机尾气排放控制系统，其特征在于，所述第二SCR总成、所述DOC总成、所述DPF总成及所述第一SCR总成呈一字型结构。
9.如权利要求1所述的轻型车发动机尾气排放控制系统，其特征在于，所述第一SCR总成集成有ASC模块。
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