CN212671898U - 一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统 - Google Patents

一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统 Download PDF

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石冉
刘利
郭宏伟
董安民
彭梦姣
谢雄然
赵秋实
徐则文
程俊铭
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Abstract

本实用新型公开了一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统，包括尾气进气管、颗粒处理装置、尿素溶液喷嘴安装管和氮氧化物处理器，尾气进气管、颗粒处理装置、尿素溶液喷嘴安装管和氮氧化物处理器依次通过卡箍连接，颗粒处理装置内部安装有催化氧化器和颗粒捕集器。本实用新型通过独立尿素喷射系统采用尿素直喷的方式可提高尿素喷射精度，压差传感器实时监控颗粒捕集器的健康状态，多温度以及氮氧化物传感器将监控数据实时传输到控制模块，控制模块根据需求对发动原排放以及尿素喷射系统进行精确闭环控制，即可满足国六排放法规要求，具有广阔的应用前景。适用于柴油发动机。

Description

一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统
技术领域
本实用新型涉及柴油发动机技术领域，具体为一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统。
背景技术
随着排放法规的加严，传统的开环控制SCR系统已经不能满足法规要求，因此柴油发动机市场迫切的需要开发一种闭环控制的尾气处理系统以满足国六排放法规要求。本发明的一种闭环控制尾气处理系统由催化氧化器、颗粒捕集器、高效选择性催化还原器、独立尿素喷射系统、多温度传感器匹配多氮氧化物传感器与压差传感器、智能控制模块等单元组成，其中独立尿素喷射系统采用尿素直喷的方式可提高尿素喷射精度，压差传感器实时监控颗粒捕集器的健康状态，多传感器将监控数据实时传输到智能控制模块，控制模块根据需求对发动原排放以及尿素喷射系统进行精确闭环控制，即可满足国六排放法规要求。该系统可广泛应用于柴油发动机后处理系统，对促进我国柴油发动机后处理技术的发展以及促进空气污染问题的解决具有重要现实意义。
发明内容
本实用新型的目的在于提供了一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统，包括尾气进气管、颗粒处理装置、尿素溶液喷嘴安装管和氮氧化物处理器，所述尾气进气管、颗粒处理装置、尿素溶液喷嘴安装管和氮氧化物处理器依次通过卡箍连接，所述颗粒处理装置内部安装有催化氧化器和颗粒捕集器，所述颗粒处理装置上安装有三针温度传感器、进口氮氧化物传感器和压差传感器，所述尿素溶液喷嘴安装管上安装有尿素溶液喷嘴，所述氮氧化物处理器内部依次安装有选择性催化还原器和氨捕集器，所述氮氧化物处理器上安装有两针温度传感器和出口氮氧化合物传感器，所述尿素溶液喷嘴安装管内部靠近尿素溶液喷嘴的后端安装有混合器。
所述尿素溶液喷嘴通过尿素溶液喷嘴输液线与尿素溶液泵连通设置，所述尿素溶液泵通过尿素溶液吸收液与尿素溶液罐连通设置，所述尿素溶液罐通过尿素溶液回液线与尿素溶液喷嘴连通设置。
所述尿素溶液泵、尿素溶液喷嘴、两针温度传感器、出口氮氧化合物传感器、三针温度传感器、进口氮氧化物传感器和压差传感器均通过信号与控制传输线与控制模块信号连接。
优选的，所述催化氧化器位于颗粒处理装置内部前端，所述颗粒捕集器位于颗粒处理装置内部后端。
优选的，所述三针温度传感器的数量为三个，三个所述三针温度传感器依次分布在催化氧化器前端、催化氧化器与颗粒捕集器之间和颗粒捕集器后端。
优选的，所述进口氮氧化物传感器位于催化氧化器前端。
优选的，所述两针温度传感器的数量为两个，两个所述两针温度传感器分别位于选择性催化还原器的前端和氨捕集器后端。
优选的，所述出口氮氧化合物传感器位于氨捕集器后端。
本实用新型提供了一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统。具备以下有益效果：
(1)、本实用新型通过独立尿素喷射系统采用尿素直喷的方式可提高尿素喷射精度，压差传感器实时监控颗粒捕集器的健康状态，多温度以及氮氧化物传感器将监控数据实时传输到控制模块，控制模块根据需求对发动原排放以及尿素喷射系统进行精确闭环控制，即可满足国六排放法规要求，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：1尾气进气管、2三针温度传感器、3尿素溶液罐、4尿素溶液吸液线、5尿素溶液回液线、6尿素溶液泵、7尿素溶液喷嘴输液线、8尿素溶液喷嘴、9尿素溶液喷嘴安装管、10两针温度传感器、11氮氧化物处理器、12出口氮氧化物传感器、13氨捕集器、14选择性催化还原器、15 混合器、16信号与控制传输线、17控制模块、18颗粒捕集器、19压差传感器、20催化氧化器、21进口氮氧化物传感器、22颗粒处理装置。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供一种技术方案：一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统，包括尾气进气管1、颗粒处理装置22、尿素溶液喷嘴安装管9和氮氧化物处理器11，尾气进气管1、颗粒处理装置22、尿素溶液喷嘴安装管9和氮氧化物处理器11依次通过卡箍固定连接，颗粒处理装置22内部固定安装有催化氧化器20和颗粒捕集器18，催化氧化器20位于颗粒处理装置22内部前端，颗粒捕集器18位于颗粒处理装置22内部后端，颗粒处理装置22上固定安装有三针温度传感器2、进口氮氧化物传感器21 和压差传感器19，三针温度传感器2的数量为三个，三个三针温度传感器2依次分布在催化氧化器20前端、催化氧化器20与颗粒捕集器18之间和颗粒捕集器18后端。进口氮氧化物传感器21位于催化氧化器20前端，尿素溶液喷嘴安装管9上固定安装有尿素溶液喷嘴8，氮氧化物处理器11内部依次固定安装有选择性催化还原器14和氨捕集器13，氮氧化物处理器 11上安装有两针温度传感器10和出口氮氧化合物传感器12，两针温度传感器10的数量为两个，两个两针温度传感器10分别位于选择性催化还原器14的前端和氨捕集器13后端，出口氮氧化合物传感器12位于氨捕集器 13后端，尿素溶液喷嘴安装管9内部靠近尿素溶液喷嘴8的后端固定安装有混合器15。
尿素溶液喷嘴8通过尿素溶液喷嘴输液线7与尿素溶液泵6连通设置，尿素溶液泵6通过尿素溶液吸收液4与尿素溶液罐3连通设置，尿素溶液罐3通过尿素溶液回液线5与尿素溶液喷嘴8连通设置。
尿素溶液泵6、尿素溶液喷嘴8、两针温度传感器10、出口氮氧化合物传感器12、三针温度传感器2、进口氮氧化物传感器21和压差传感器19 均通过信号与控制传输线16与控制模块17信号连接。
在使用时，发动机尾气经过尾气进气管流入颗粒处理装置22中，在颗粒处理装置22内催化氧化器20以及颗粒捕集器18可以对尾气中的碳颗粒进行捕集与燃烧转化为二氧化碳，当前颗粒捕集器18中的碳颗粒积累过多后，通过压差传感器19可以将信号传输到控制模块17中，控制模块17结合三针温度传感器2传输的温度信号控制发动机在排气冲程进行后喷油，燃油在颗粒处理装置中燃烧，即可将颗粒捕集器18中的碳颗粒全部转化为二氧化碳。尾气经过颗粒处理装置22后进入到氮氧化物处理器11中，控制模块17根据进口氮氧化物传感器21以及出口氮氧化物传感器12以及两针温度传感器10的信号控制尿素溶液泵6以及尿素溶液喷嘴8进行高压尿素溶液喷射，尿素溶液经过尿素溶液喷嘴8喷射后呈雾状在混合器15的混合下与发动机尾气进行充分混合，混合气体在选择性催化还原器14的催化下生成氮气与水蒸气，混合气体中混合的多余氨气将被氨捕集器13催化反应成氮气与水。从而实现该一种闭环控制的柴油发动机机尾气处理系统对发动机尾气中的碳颗粒以及氮氧化物进行处理。
综上可得，通过独立尿素喷射系统采用尿素直喷的方式可提高尿素喷射精度，压差传感器实时监控颗粒捕集器的健康状态，多温度以及氮氧化物传感器将监控数据实时传输到控制模块，控制模块根据需求对发动原排放以及尿素喷射系统进行精确闭环控制，即可满足国六排放法规要求。具有广阔的应用前景。

Claims (6)

1.一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统，包括尾气进气管(1)、颗粒处理装置(22)、尿素溶液喷嘴安装管(9)和氮氧化物处理器(11)，其特征在于：所述尾气进气管(1)、颗粒处理装置(22)、尿素溶液喷嘴安装管(9)和氮氧化物处理器(11)依次通过卡箍连接，所述颗粒处理装置(22)内部安装有催化氧化器(20)和颗粒捕集器(18)，所述颗粒处理装置(22)上安装有三针温度传感器(2)、进口氮氧化物传感器(21)和压差传感器(19)，所述尿素溶液喷嘴安装管(9)上安装有尿素溶液喷嘴(8)，所述氮氧化物处理器(11)内部依次安装有选择性催化还原器(14)和氨捕集器(13)，所述氮氧化物处理器(11)上安装有两针温度传感器(10)和出口氮氧化合物传感器(12)，所述尿素溶液喷嘴安装管(9)内部靠近尿素溶液喷嘴(8)的后端安装有混合器(15)；
所述尿素溶液喷嘴(8)通过尿素溶液喷嘴输液线(7)与尿素溶液泵(6)连通设置，所述尿素溶液泵(6)通过尿素溶液吸收液(4)与尿素溶液罐(3)连通设置，所述尿素溶液罐(3)通过尿素溶液回液线(5)与尿素溶液喷嘴(8)连通设置；
所述尿素溶液泵(6)、尿素溶液喷嘴(8)、两针温度传感器(10)、出口氮氧化合物传感器(12)、三针温度传感器(2)、进口氮氧化物传感器(21)和压差传感器(19)均通过信号与控制传输线(16)与控制模块(17)信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统，其特征在于：所述催化氧化器(20)位于颗粒处理装置(22)内部前端，所述颗粒捕集器(18)位于颗粒处理装置(22)内部后端。
3.根据权利要求1所述的一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统，其特征在于：所述三针温度传感器(2)的数量为三个，三个所述三针温度传感器(2)依次分布在催化氧化器(20)前端、催化氧化器(20)与颗粒捕集器(18)之间和颗粒捕集器(18)后端。
4.根据权利要求1所述的一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统，其特征在于：所述进口氮氧化物传感器(21)位于催化氧化器(20)前端。
5.根据权利要求1所述的一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统，其特征在于：所述两针温度传感器(10)的数量为两个，两个所述两针温度传感器(10)分别位于选择性催化还原器(14)的前端和氨捕集器(13)后端。
6.根据权利要求1所述的一种闭环控制的柴油发动机尾气处理系统，其特征在于：所述出口氮氧化合物传感器(12)位于氨捕集器(13)后端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113250788A (zh) * 2021-04-22 2021-08-13 南京朗森自动化设备有限公司 一种用于在用车的尾气双降处理系统
CN113294224A (zh) * 2021-04-22 2021-08-24 南京朗森自动化设备有限公司 一种用于在用车的尾气双降处理方法
CN113898445A (zh) * 2021-08-31 2022-01-07 东风商用车有限公司 一种分体式后处理器结构及汽车

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