CN219366136U - 发动机后处理系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发动机后处理技术领域，公开了一种发动机后处理系统及车辆，该发动机后处理系统包括氧化型催化器、颗粒过滤器、助燃剂注入机构以及燃油注入机构。该氧化型催化器连通于该发动机的排气系统；该颗粒过滤器连通设置于该氧化型催化器的下游；该助燃剂注入机构设置于该氧化型催化器的上游，被配置为向该氧化型催化器中注入助燃剂；该燃油注入机构设置于该氧化型催化器的上游，被配置为向该氧化型催化器中注入燃油。该发动机后处理系统能够节省发动机再生过程中的燃油量，能够以更加节约成本和更加清洁的方式有效提升再生效率。

Description

发动机后处理系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及发动机后处理技术领域，尤其涉及一种发动机后处理系统及车辆。

背景技术

柴油机颗粒捕集再生器(DPF)用于捕集废气中的有害颗粒,减少排气中颗粒物PM的排放。DPF能够过滤并氧化收集废气和有害颗粒物，这个过程叫做发动机再生。DPF在工作过程中，微粒会积存在过滤器内。当过滤器内的微粒含量达到一定限值时，就导致发动机动力性能和经济性的下降，因此必须及时除去沉积于过滤器中的微粒，以保证DPF的正常工作。DPF的上游设置有氧化催化器(DOC)，在DOC前喷入柴油，在排气管内燃烧使排气温度升高，使DPF内部温度上升，将过滤器捕捉到的颗粒物燃烧成二氧化碳并排放。

现有技术中，提出一种提升DOC再生效率的装置(中国专利CN109595069A)，为了提升再生效率，在增压器的出口和DOC的入口之间增加旁路，空气经过增压器增压后氧浓度和温度都会升高，通过旁路进入DOC，使DOC内部的氧浓度和温度升高，改善DOC内部的碳氢化合物的燃烧速率。

但是现有技术提供的提升DOC再生效率的装置并未节省喷入DOC内部的燃油量，因此不利于降低燃料成本，且对再生效率的提升能力有限。

因此，亟需一种发动机后处理系统及车辆，以解决以上问题。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，目的在于提供一种发动机后处理系统，该发动机后处理系统能够节省发动机再生过程中的燃油量，能够以更加节约成本和更加清洁的方式有效提升再生效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

发动机后处理系统，设置于发动机的下游，所述发动机后处理系统包括：

氧化型催化器，所述氧化型催化器连通于所述发动机的排气系统；

颗粒过滤器，所述颗粒过滤器连通设置于所述氧化型催化器的下游；

助燃剂注入机构，所述助燃剂注入机构设置于所述氧化型催化器的上游，被配置为向所述氧化型催化器中注入助燃剂；

燃油注入机构，所述燃油注入机构设置于所述氧化型催化器的上游，被配置为向所述氧化型催化器中注入燃油。

作为本实用新型提供的发动机后处理系统的优选方案，所述助燃剂注入机构包括助燃剂储箱和第一注入管，所述助燃剂容纳于所述助燃剂储箱中，所述第一注入管连通所述助燃剂储箱和所述氧化型催化器的入口管。

作为本实用新型提供的发动机后处理系统的优选方案，所述助燃剂注入机构还包括助燃剂喷嘴，所述助燃剂喷嘴设置于所述第一注入管远离所述助燃剂储箱的一端，所述助燃剂喷嘴能够向所述入口管中喷入所述助燃剂。

作为本实用新型提供的发动机后处理系统的优选方案，所述燃油注入机构包括燃油箱和第二注入管，所述燃油容纳于所述燃油箱中，所述第二注入管连通所述燃油箱和所述氧化型催化器的入口管。

作为本实用新型提供的发动机后处理系统的优选方案，所述燃油注入机构还包括燃油喷嘴，所述燃油喷嘴设置于所述第二注入管远离所述燃油箱的一端，所述燃油喷嘴能够向所述入口管中喷入所述燃油。

作为本实用新型提供的发动机后处理系统的优选方案，所述发动机后处理系统还包括电子控制单元，所述电子控制单元通讯连接于所述助燃剂注入机构的一部分和所述燃油注入机构的一部分，所述电子控制单元控制所述助燃剂注入机构喷射所述助燃剂或停止喷射所述助燃剂；和/或，所述电子控制单元控制所述燃油注入机构喷射所述燃油或停止喷射所述燃油。

作为本实用新型提供的发动机后处理系统的优选方案，所述发动机后处理系统还包括第一温度监测装置，所述第一温度监测装置设置于所述氧化型催化器的上游，并通讯连接于所述电子控制单元，所述第一温度监测装置监测所述发动机的排气温度。

作为本实用新型提供的发动机后处理系统的优选方案，所述发动机后处理系统还包括第二温度监测装置，所述第二温度监测装置设置于所述氧化型催化器和所述颗粒过滤器之间，并通讯连接于所述电子控制单元，所述第二温度监测装置监测即将进入所述颗粒过滤器的排气温度。

作为本实用新型提供的发动机后处理系统的优选方案，所述发动机后处理系统还包括压差监测装置，所述压差监测装置连接于所述颗粒过滤器的入口和出口之间，并通讯连接于所述电子控制单元，所述压差监测装置监测排气背压。

根据本实用新型的另一个方面，目的在于提供一种车辆，所述车辆包括发动机，还包括上述方案任一所述的发动机后处理系统，所述发动机后处理系统设置于所述发动机的下游，所述氧化型催化器连通于所述发动机的排气系统，所述颗粒过滤器能够捕集排气中的颗粒物。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的发动机后处理系统设置于发动机的下游，包括氧化型催化器、颗粒过滤器、助燃剂注入机构以及燃油注入机构。该氧化型催化器连通于该发动机的排气系统，用于对发动机排气中的有害物质进行燃烧处理。该颗粒过滤器连通设置于该氧化型催化器的下游，用于对发动机排气中的颗粒进行过滤。该助燃剂注入机构设置于该氧化型催化器的上游，被配置为向该氧化型催化器中注入助燃剂；该燃油注入机构设置于该氧化型催化器的上游，被配置为向该氧化型催化器中注入燃油。通过助燃剂注入机构和燃油注入机构使助燃剂和燃油在氧化型催化器中混合燃烧，提高排气温度，为后续颗粒过滤器快速完成再生提供条件，节省发动机再生过程中的燃油量，能够以更加节约成本和更加清洁的方式有效提升再生效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的发动机后处理系统的结构示意图。

图中：

10、发动机；

100、氧化型催化器；110、入口管；

200、颗粒过滤器；

300、助燃剂注入机构；310、助燃剂储箱；320、第一注入管；330、助燃剂喷嘴；

400、燃油注入机构；410、燃油箱；420、第二注入管；430、燃油喷嘴；

510、第一温度监测装置；520、第二温度监测装置；

600、压差监测装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

图1示出本实用新型实施例提供的发动机后处理系统的结构示意图，其中的箭头表示发动机排气系统排气的流动方向，参照图1，本实施例提供了一种发动机后处理系统及车辆。该车辆包括发动机10和本实施例提供的发动机后处理系统。该发动机后处理系统设置于该发动机10的下游，并连通于该发动机10的排气系统，能够对发动机排气进行后处理。

具体地，该发动机后处理系统包括氧化型催化器100、颗粒过滤器200、助燃剂注入机构300以及燃油注入机构400。该氧化型催化器100连通于该发动机10的排气系统。该颗粒过滤器200连通设置于该氧化型催化器100的下游，能够捕集排气中的颗粒物。该助燃剂注入机构300设置于该氧化型催化器100的上游，被配置为向该氧化型催化器100中注入助燃剂。该燃油注入机构400设置于该氧化型催化器100的上游，被配置为向该氧化型催化器100中注入燃油。

再为具体地，该发动机后处理系统还包括电子控制单元(图未示出)。该电子控制单元通讯连接于该助燃剂注入机构300的一部分和该燃油注入机构400的一部分，该电子控制单元能够控制该助燃剂注入机构300喷射该助燃剂或停止喷射该助燃剂；和/或，该电子控制单元能够控制该燃油注入机构400喷射该燃油或停止喷射该燃油。也就是说，该电子控制单元能够对助燃剂注入机构300和燃油注入机构400分别进行控制。在本实施例中，该电子控制单元即为车载电脑，由微控制器和外围电路组成，其为现有技术，其具体结构和控制原理本实施例在此不做赘述。

再为具体地，该发动机后处理系统还包括第一温度监测装置510。该第一温度监测装置510设置于该氧化型催化器100的上游，并通讯连接于该电子控制单元。该第一温度监测装置510用于监测该发动机10的排气温度，并将监测到的第一排气温度信号传输至电子控制单元，该电子控制单元即可根据该第一排气温度信号对助燃剂注入机构300和燃油注入机构400进行控制。

更为具体地，该发动机后处理系统还包括第二温度监测装置520。该第二温度监测装置520设置于该氧化型催化器100和该颗粒过滤器200之间，并通讯连接于该电子控制单元。该第二温度监测装置520用于监测即将进入该颗粒过滤器200的排气温度，并将监测到的第二排气温度信号传输至电子控制单元，该电子控制单元即可根据该第二排气温度信号对助燃剂注入机构300和燃油注入机构400进行控制。

在本实施例中，该第一温度监测装置510和第二温度监测装置520均可以选择现有技术中的温度传感器，其结构和信号传输原理本实施例在此不做赘述。

进一步地，该发动机后处理系统还包括压差监测装置600。该压差监测装置600连接于该颗粒过滤器200的入口和出口之间，能够对颗粒过滤器200的入口端和出口端的压差进行监测，即对排气背压进行监测。该压差监测装置600通讯连接于该电子控制单元，能够将颗粒过滤器200的入口和出口之间的排气背压信号传输至电子控制单元，该电子控制单元即可根据该排气背压信号与设定值之间的关系，对助燃剂注入机构300和燃油注入机构400进行控制。在本实施例中，该压差监测装置600可选用DPF压差传感器，其结构和信号传输原理本实施例在此不做赘述。

继续参照图1，该助燃剂注入机构300包括助燃剂储箱310和第一注入管320。该助燃剂容纳于该助燃剂储箱310中，该第一注入管320连通该助燃剂储箱310和该氧化型催化器100的入口管110。本实施例中的助燃剂为乙醇，乙醇的参与可以节省燃油的消耗，并且乙醇的理化特性决定其可以和燃油相互影响，形成更好的雾化效果，以获得更好的燃烧效果，节省燃料从而降低成本。同时，乙醇也可以改善再生过程中生成的以碳氢化合物为主的二次污染物的污染性。

具体地，该助燃剂注入机构300还包括助燃剂喷嘴330。该助燃剂喷嘴330设置于该第一注入管320远离该助燃剂储箱310的一端，该助燃剂喷嘴330能够向该入口管110中喷入该助燃剂。该助燃剂喷嘴330通讯连接于电子控制单元，也就是说，该电子控制单元能够控制助燃剂喷嘴330的喷射工作的启动和停止。

再为具体地，该燃油注入机构400包括燃油箱410和第二注入管420。该燃油容纳于该燃油箱410中，该第二注入管420连通该燃油箱410和该氧化型催化器100的入口管110。本实施例中的燃油为柴油。

更为具体地，该燃油注入机构400还包括燃油喷嘴430。该燃油喷嘴430设置于该第二注入管420远离该燃油箱410的一端，该燃油喷嘴430能够向该入口管110中喷入该燃油。该燃油喷嘴430通讯连接于电子控制单元，也就是说，该电子控制单元能够控制燃油喷嘴430的喷油动作的启动和停止。

本实施例提供的发动机后处理系统进行再生的过程如下：

在车辆行驶过程中进行再生的步骤如下：

步骤一、第二温度监测装置520对即将进入颗粒过滤器200的排气温度进行监测，压差监测装置600对颗粒过滤器200入口端和出口端的压差进行监测，当上述压差超过设定值，且进入颗粒过滤器200排气温度达不到有效再生温度时，第二温度监测装置520向电子控制单元发出再生请求信号；

步骤二、电子控制单元发出指令，控制氧化型催化器100上游的助燃剂喷嘴330和燃油喷嘴430进行喷射动作，助燃剂和燃油在氧化型催化器100中混合燃烧，提高排气温度至600℃-660℃，为颗粒过滤器200快速完成再生提供条件；

步骤三、第二温度监测装置520对即将进入颗粒过滤器200的排气温度进行监测，压差监测装置600对颗粒过滤器200入口端和出口端的压差进行监测，当上述压差低于设定值时，完成再生；或，即将进入颗粒过滤器200的排气温度过高，超过预警温度时，在上述两种情况下，该第二温度监测装置520均向电子控制单元发出再生结束请求信号；

步骤四、电子控制单元发出指令，控制氧化型催化器100上游的助燃剂喷嘴330和燃油喷嘴430停止喷射动作。

需要说明的是，上述设定值可以根据实际情况进行选择，不同车辆的设定值可能不同，本实施例在此并不做限制。

在车辆驻车过程中进行再生的步骤如下：

步骤一、电子控制单元发出指令，控制氧化型催化器100上游的助燃剂喷嘴330和燃油喷嘴430进行喷射动作，助燃剂和燃油在氧化型催化器100中混合燃烧，提高排气温度至600℃-660℃，为颗粒过滤器200快速完成再生提供条件；

步骤二、第二温度监测装置520对即将进入颗粒过滤器200的排气温度进行监测，压差监测装置600对颗粒过滤器200入口端和出口端的压差进行监测，当上述压差低于设定值时，完成再生；或，即将进入颗粒过滤器200的排气温度过高，超过预警温度时，在上述两种情况下，该第二温度监测装置520均向电子控制单元发出再生结束请求信号。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.发动机后处理系统，设置于发动机(10)的下游，其特征在于，包括：

氧化型催化器(100)，所述氧化型催化器(100)连通于所述发动机(10)的排气系统；

颗粒过滤器(200)，所述颗粒过滤器(200)连通设置于所述氧化型催化器(100)的下游；

助燃剂注入机构(300)，所述助燃剂注入机构(300)设置于所述氧化型催化器(100)的上游，被配置为向所述氧化型催化器(100)中注入助燃剂；

燃油注入机构(400)，所述燃油注入机构(400)设置于所述氧化型催化器(100)的上游，被配置为向所述氧化型催化器(100)中注入燃油。

2.根据权利要求1所述的发动机后处理系统，其特征在于，所述助燃剂注入机构(300)包括助燃剂储箱(310)和第一注入管(320)，所述助燃剂容纳于所述助燃剂储箱(310)中，所述第一注入管(320)连通所述助燃剂储箱(310)和所述氧化型催化器(100)的入口管(110)。

3.根据权利要求2所述的发动机后处理系统，其特征在于，所述助燃剂注入机构(300)还包括助燃剂喷嘴(330)，所述助燃剂喷嘴(330)设置于所述第一注入管(320)远离所述助燃剂储箱(310)的一端，所述助燃剂喷嘴(330)能够向所述入口管(110)中喷入所述助燃剂。

4.根据权利要求1所述的发动机后处理系统，其特征在于，所述燃油注入机构(400)包括燃油箱(410)和第二注入管(420)，所述燃油容纳于所述燃油箱(410)中，所述第二注入管(420)连通所述燃油箱(410)和所述氧化型催化器(100)的入口管(110)。

5.根据权利要求4所述的发动机后处理系统，其特征在于，所述燃油注入机构(400)还包括燃油喷嘴(430)，所述燃油喷嘴(430)设置于所述第二注入管(420)远离所述燃油箱(410)的一端，所述燃油喷嘴(430)能够向所述入口管(110)中喷入所述燃油。

6.根据权利要求1-5任一所述的发动机后处理系统，其特征在于，所述发动机后处理系统还包括电子控制单元，所述电子控制单元通讯连接于所述助燃剂注入机构(300)的一部分和所述燃油注入机构(400)的一部分，所述电子控制单元控制所述助燃剂注入机构(300)喷射所述助燃剂或停止喷射所述助燃剂；和/或，所述电子控制单元控制所述燃油注入机构(400)喷射所述燃油或停止喷射所述燃油。

7.根据权利要求6所述的发动机后处理系统，其特征在于，所述发动机后处理系统还包括第一温度监测装置(510)，所述第一温度监测装置(510)设置于所述氧化型催化器(100)的上游，并通讯连接于所述电子控制单元，所述第一温度监测装置(510)监测所述发动机(10)的排气温度。

8.根据权利要求6所述的发动机后处理系统，其特征在于，所述发动机后处理系统还包括第二温度监测装置(520)，所述第二温度监测装置(520)设置于所述氧化型催化器(100)和所述颗粒过滤器(200)之间，并通讯连接于所述电子控制单元，所述第二温度监测装置(520)监测即将进入所述颗粒过滤器(200)的排气温度。

9.根据权利要求6所述的发动机后处理系统，其特征在于，所述发动机后处理系统还包括压差监测装置(600)，所述压差监测装置(600)连接于所述颗粒过滤器(200)的入口和出口之间，并通讯连接于所述电子控制单元，所述压差监测装置(600)监测排气背压。

10.车辆，其特征在于，包括发动机(10)，还包括权利要求1-9任一所述的发动机后处理系统，所述发动机后处理系统设置于所述发动机(10)的下游，所述氧化型催化器(100)连通于所述发动机(10)的排气系统，所述颗粒过滤器(200)能够捕集排气中的颗粒物。