CN203847215U - 一种增压柴油机智能化提升排气温度系统 - Google Patents
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Abstract
一种增压柴油机智能化提升排气温度系统，包括涡轮增压器（2）、SCR后处理装置（3）和旁通管道（6），涡轮增压器（2）的压气机出口经中冷器（1）与发动机（4）的进气管相连通，涡轮增压器（2）的涡轮机出口与SCR后处理装置（3）相连通，SCR后处理装置（3）排气口上设置有温度传感器（5），旁通管道（6）一端与涡轮增压器（2）的涡轮机进口相连通，旁通管道（6）另一端与SCR后处理装置（3）入口相连通，旁通管道（6）上设置有电控旁通阀（7），电控旁通阀（7）和温度传感器（5）分别与发动机ECU单元（8）电连接。提高了发动机SCR后处理装置（3）中的催化剂转化效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种提升排气温度系统，更具体的说涉及一种增压柴油机智能化提升排气温度系统。
背景技术
汽车发动机燃烧排放的主要有害物主要是氮氧化物（NOx）和各种微粒（PM），随着国家汽车尾气排放标准的日益提高，发动机尾气后处理系统已成为发动机不可或缺的一个系统；目前国内大型车用增压柴油机厂家普遍采用SCR后处理装置来降低NOx排放。SCR后处理装置的催化剂转化效率依赖于排气温度，一般情况下，当SCR后处理装置中的催化器温度高于280℃时，硫酸盐会产生分解并随尾气排出，使催化剂的转化效率达到最佳效果；若排气温度过低，催化剂的转化效率低，排放恶化，严重时导致OBD报警而限扭。
然而车辆在道路工况下，发动机处于一种瞬态工况，红绿灯很多且路况不好，发动机长期运行在中低速区，加上负载偏低，发动机排气经过排气管到达催化器时，温度不高，通过市场用户现场采集数据发现，催化器处的排气温度不高于240℃；另外，国内柴油含硫量较高，对于采用了SCR后处理装置的柴油发动机，发动机缸内燃烧产生的硫酸盐随尾气排出，经过催化器时，硫酸盐会部分依附在催化剂的涂层上，且这些硫酸盐很快就覆盖了催化剂的涂层，造成排气中含有大量的硫酸盐，从而使SCR后处理装置对NOx的转化效率急剧下降，使NOx排放超过国家法规对NOx的限值，进而引起发动机限扭，严重影响驾驶；因此提高排气温度、解决催化剂转化效率和硫中毒问题势在必行。
中国发明专利申请公开号：CN 101514651A、申请公开日2009年8月26日、名称为：《内燃机尾气保温或升温的方法及其装置》的发明专利申请中公开了一种内燃机尾气升温或者保温的方法，该方法是发动机尾气处理时，在发动机排气管壁上涂设一层或者一层以上的绝热涂层，以减少尾气热量损失，起到保温效果；或者在发动机排气管壁上设置一个燃烧装置来对尾气进行加热升温，从而维持尾气温度在SCR的最佳反应活性温度范围内。但是，该发明专利申请结构复杂，增加燃烧器也增加了很多成本，设置燃烧装置对排气管加热需要额外的能量，使经济性能下降，同时无法改善发动机小负荷或者瞬态工况时经济性。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有的发动机排气温度较低、使得SCR后处理装置催化剂转化效率低等问题，提供一种增压柴油机智能化提升排气温度系统。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种增压柴油机智能化提升排气温度系统，包括涡轮增压器和SCR后处理装置，所述涡轮增压器设置在发动机的排气管上，涡轮增压器的压气机出口经中冷器与发动机的进气管相连通，涡轮增压器的涡轮机出口与SCR后处理装置相连通，所述的SCR后处理装置排气口上设置有温度传感器，所述的温度传感器与发动机ECU单元电连接，所述涡轮增压器的涡轮机进口与SCR后处理装置入口之间设置有一旁通管道，所述的旁通管道一端与涡轮增压器的涡轮机进口相连通，旁通管道另一端与SCR后处理装置入口相连通，所述旁通管道上设置有电控旁通阀，所述电控旁通阀与发动机ECU单元电连接。
所述的电控旁通阀采用比例阀或伺服阀。
与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：
1、结构简单，成本低廉，提高了发动机SCR后处理装置中的催化剂转化效率。本实用新型中SCR后处理装置排气口上设置有温度传感器，涡轮增压器的涡轮机进口与SCR后处理装置入口之间设置有一旁通管道，旁通管道上设置有电控旁通阀，电控旁通阀和温度传感器分别与发动机ECU单元相连接；工作时利用旁通管道控制发动机排气温度，在发动机部分负荷时提高发动机的排气温度，提高催化剂转化效率，避免由于SCR后处理装置失效而产生的OBD报警及发动机限扭问题。
2、发动机工作在小负荷时，通过旁通管道旁通涡轮前尾气，减小排气背压，降低泵气损失，改善发动机经济性。
附图说明
图1是本实用新型电控开关阀门开启状态结构示意图。
图2是本实用新型电控开关阀门关闭状态结构示意图。
图中：中冷器1，涡轮增压器2，SCR后处理装置3，发动机4，温度传感器5，旁通管道6，电控旁通阀7，发动机ECU单元8，进气管9，排气管10。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。
参见图1-图2， 一种增压柴油机智能化提升排气温度系统，包括涡轮增压器2和SCR后处理装置3；所述涡轮增压器2设置在发动机4的排气管上，涡轮增压器2的压气机出口经中冷器1与发动机4的进气管相连通，涡轮增压器2的涡轮机出口与SCR后处理装置3相连通。所述的SCR后处理装置3排气口上设置有温度传感器5，所述的温度传感器5与发动机ECU单元8电连接。所述涡轮增压器2的涡轮机进口与SCR后处理装置3入口之间设置有一旁通管道6，所述的旁通管道6一端与涡轮增压器2的涡轮机进口相连通，旁通管道6另一端与SCR后处理装置3入口相连通；所述旁通管道6上设置有电控旁通阀7，所述电控旁通阀7与发动机ECU单元8电连接，为了调节旁通管道6中的气体流量，电控旁通阀7最好采用比例阀或伺服阀。实际使用中，旁通管道6也可以与涡轮增压器2集成为一体。
参见图1-图2，发动机4工作时，在一定条件下，开启电控旁通阀7，使发动机4排出的部分废气直接进入SCR后处理装置3中，从而提高了SCR后处理装置3中的排气温度，防止SCR后处理装置3发生硫中毒现象。图1中，所述的电控旁通阀7处于开启状态，发动机4排出的废气全部经涡轮增压器2的涡轮机进入SCR后处理装置3再通过排气管10排出，此状态适用于发动机4中、高负荷运行时；图2中，所述的电控旁通阀7处于关闭状态，发动机4排出的部分废气经旁通管道6直接进入SCR后处理装置3中，此状态适用于发动机4工作在小负荷或者瞬态工况时。具体工作过程如下：
参见图2，当发动机4在小负荷或者瞬态工况时，温度传感器5监测到SCR后处理装置3的温度过低，温度传感器5发送信号到发动机ECU单元8，发动机ECU单元8发出信号控制电控旁通阀7开通，使部分废气不经过涡轮增压器2做功直接进入SCR后处理装置3中，从而提高了发动机4的排气温度，进而提高了进入SCR后处理装置3的废气温度，使硫酸盐不吸附在催化剂表面、能够即时分解，保证催化剂的活性，使SCR后处理装置3转化效率大大提高，避免由于SCR后处理装置失效而产生的OBD报警及发动机限扭问题，提高了SCR后处理装置3的可靠性。同时，试验表明，使用本实用新型，当发动机4工作在小负荷时，虽然进入涡轮增压器2的废气流量减少，但是同时也降低了排气管10压力，从而降低了泵气损失，又因增压柴油机在小负荷下的空燃比高达30-40，所以本实用新型中部分废气旁通对油耗几乎没有太大影响。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种增压柴油机智能化提升排气温度系统，包括涡轮增压器（2）和SCR后处理装置（3），所述涡轮增压器（2）设置在发动机（4）的排气管上，涡轮增压器（2）的压气机出口经中冷器（1）与发动机（4）的进气管相连通，涡轮增压器（2）的涡轮机出口与SCR后处理装置（3）相连通，所述的SCR后处理装置（3）排气口上设置有温度传感器（5），所述的温度传感器（5）与发动机ECU单元（8）电连接，其特征在于：所述涡轮增压器（2）的涡轮机进口与SCR后处理装置（3）入口之间设置有一旁通管道（6），所述的旁通管道（6）一端与涡轮增压器（2）的涡轮机进口相连通，旁通管道（6）另一端与SCR后处理装置（3）入口相连通，所述旁通管道（6）上设置有电控旁通阀（7），所述电控旁通阀（7）与发动机ECU单元（8）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种增压柴油机智能化提升排气温度系统，其特征在于：所述的电控旁通阀（7）采用比例阀或伺服阀。
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