CN1262741C - 自然预热的降低发动机冷起动排放装置 - Google Patents
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Abstract
自然预热的降低发动机冷起动排放装置涉及一种发动机排气净化装置，特别是涉及解决冷起动和暖车工况的排放净化装置。该装置由缓存器壳体5和其内的废气导向板4组成，所述的废气导向板4呈“之”字型交错水平布置在缓存器壳体5内，缓存器上腔和下腔分别通过废气引出口2和废气回流口1与排气主管道相通，废气引出口2处装有控制阀门3，控制阀门3可以打开或关闭废气引出口2，缓存器上腔设有废气再循环引出口7和废气再循环与进气管连接管9，废气再循环与进气管连接管9内装有EGR阀门8。
Description
技术领域
自然预热的降低发动机冷起动排放装置涉及一种发动机排气净化装置。特别是涉及解决冷起动和暖车工况的排放净化装置。
技术背景
采用发动机排气催化剂是解决发动机排气污染的关键措施。利用电控喷射技术加上排气催化剂，完全可以使发动机及整车的排放满足欧洲II号排放标准。然而，随着欧洲III标准的推出，一方面排放指标要求更加苛刻，另一方面测量方法发生了变化。欧洲II号排放标准的测量方法是发动机经过暖车后进行测量，不要求起动和暖车工况的排放，而欧洲III标准是起动后马上就开始测量，它即测量了暖车工况也测量起动工况的排放。在起动和暖车工况，由于排气温度低，使得催化剂的温度也很低，低于200℃，达不到催化剂起作用的最低温度，所以，催化剂在这时不起作用。另一方面，起动时发动机的混合气为浓混合气，产生较浓的CO和HC。在欧洲III标准控制的CO和HC排放量中，起动和暖车工况HC排放占全部HC排放的60～80％，已经成为HC排放的主体，靠传统的方法几乎无法解决。现在常用的氧化型和吸附型催化剂面临着寿命短、需要定期更换、成本高等诸多挑战。
发明内容
本发明的目的在于解决由于发动机起动工况和暖车工况排气温度低，三效催化剂在该阶段不起作用的排气污染问题。本发明提供了一种结构简单，控制操作方便，成本低廉无需维护的自然预热的降低发动机排放辅助装置
本发明的目的是这样实现的，结合附图说明如下：
自然预热的降低发动机冷起动排放装置由缓存器壳体5和其内的废气导向板4组成，所述的废气导向板4呈“之”字型交错水平布置在缓存器壳体5内，缓存器上腔和下腔分别通过废气引出口2和废气回流口1与排气主管道相通，废气引出口2处装有控制阀门3，控制阀门3可以打开或关闭废气引出口2，缓存器上腔设有废气再循环引出口7和废气再循环与进气管连接管9，废气再循环与进气管连接管9内装有EGR阀门8。
控制阀门(3)可以是手动的也可以是根据发动机起动后转数自动控制的。
利用该装置可以较好地解决起动和暖车工况的发动机排放问题。自动预热的降低发动机排放辅助装置，由于缓存器与消声器分开布置，布置的灵活性和可行性提高了，同时利用燃烧废气对催化剂加热，使得催化剂在起动发动机后迅速达到使用温度，并且，利用废气再循环将缓存器内的排放恶劣的废气引回到进气管，进入汽缸再次燃烧。缓存器与消声器分开布置后，中间的管路可以采用软连接，其优点是缓存器可以布置到整车上的任何一个可以利用的空间，可根据空间设计形状，适应性好。
附图说明
图1是自然预热的降低发动机冷起动排放装置结构图。
图中：1.废气回流口 2.废气引出口 3.控制阀门 4.废气导向板 5.缓存器壳体 6.三效催化剂 7.废气再循环引出口 8.EGR阀门 9.废气再循环与进气管连接管 10.排气消音器。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例进一步说明本实用新型的具体内容和具体工作过程。
参阅图1：自然预热的降低发动机排放辅助装置包括装有三效催化剂6的排气消声器10和缓存器壳体5以及在排气主管道上开废气引出口2和废气回流口1，废气引出口2与废气导向板4相连，废气导向板4焊接在缓存器壳体5上呈“之”字型布置，控制阀门3可分别堵住主排气管道和废气引出口2，控制阀门3可以是手动的也可以是根据发动机起动后的循环数自动控制的。废气引出口2引出的废气先经过催化剂对催化剂加热后再进入缓存器。通过EGR阀利用进气管真空度自动清洗缓冲器。
控制过程是这样实现的，发动机起动时，将控制阀门3打开堵住主排气管道，废气经过催化剂后由废气引出口2引出，送到远离废气回流口1的一端，废气绕过焊接在缓存器壳体5上的“之”字型布置的废气导向板4流回到废气回流口1及控制阀门3的后面，“之”字型布置的废气导向板4可以尽量减少新充入的废气不与原来缓存器中的废气参混。导向板水平布置，一方面可以利用气体的密度差来实现用新的气体置换出缓存器中原有气体，原因是新进入的气体温度高并且HC和CO的密度比空气密度低，所以，新进入的高温气体占据缓存器的上部，排气口开在缓存器的下部，可以保证先从缓存器内排出的是缓存器内原有的气体。另一方面，导向板水平布置能实现各个隔层内由于废气冷凝而凝结的水，能够顺利地流到最下层，由开在缓存器底端的废气回流口1流出，保持缓存器内不积水。由于缓冲器的容积较大，一般容积是汽缸的工作容积的50倍以上，因此，发动机开始起动时的废气达到废气回流口1需要较长的时间，当起动废气将要达到废气回流口1时，将主排气管道上的控制阀门3打开，进入缓存器内的废气暂时保存在缓存器内。发动机再排出的废气经过主排气管排到大气中，此时，排气温度已经较高，基本达到催化剂的工作温度，经过催化反应后排入大气。另一方面，此时的废气已经是正常怠速的排气，废气中的CO和HC排放已经仅是起动工况排放的10％左右。当发动机在中小负荷时，EGR开始起作用，在进气真空度的作用下，缓存器内的冷机排出的废气被吸引回到进气管，送入汽缸内燃烧。缓存器内气体被吸出的同时，因缓存器的废气排出口与主排气管道相通，因此，净化后的废气和部分空气将填充到缓存器中，这样缓存器内的气体就是中小负荷时经过三效催化剂净化后的废气了。再次起动发动机时，起动工况排出的气体就是上次中小负荷时经过三效催化剂净化后的废气了。因此，通过该装置可以大大地改善起动和暖车工况的排放，使发动机和整车排放能够达到欧洲III标准要求。
利用本发明的降低发动机排放辅助装置，在嘉陵电控喷射液化石油气125mL踏板摩托车上应用，结构如图1所示，缓存器的有效容积为10L，断面形状为矩形，中间安装3道隔板，采用三效催化剂，利用手控制阀门，起动后200转将废气引出口关闭，在30％～50％负荷时，将缓存器内气体利用EGR置换出去，使得摩托车工况法排放满足欧洲III标准要求。
Claims (2)
1.自然预热的降低发动机冷起动排放装置由缓存器壳体(5)和其内的废气导向板(4)组成，其特征在于所述的废气导向板(4)呈“之”字型交错水平布置在缓存器壳体(5)内，缓存器上腔和下腔分别通过废气引出口(2)和废气回流口(1)与排气主管道相通，废气引出口(2)处装有控制阀门(3)，控制阀门(3)可以打开或关闭废气引出口(2)，缓存器上腔设有废气再循环引出口(7)和废气再循环与进气管连接管(9)，废气再循环与进气管连接管(9)内装有EGR阀门(8)。
2.根据权利要求1所述的自然预热的降低发动机冷起动排放装置，其特征在于控制阀门(3)可以是职动的也可以是根据发动机起动后转数自动控制的。
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