一種提高柴油機排氣溫度的裝置的製作方法

2023-05-28 17:01:16 2

本實用新型屬於汽車發動機後處理技術領域，具體涉及一種提高柴油機排氣溫度的裝置，適用於提高裝置的控制精確度和穩定性。

背景技術：

隨著汽車保有量的逐漸增加，汽車尾氣對大氣環境影響的程度越來越大，為降低汽車尾氣的環境汙染程度，汽車排放法規不斷升級加嚴。未來的國六排放法規中將使用WHSC/WHTC排放測試循環替代國四/五的ESC/ETC排放測試循環，新的排放法規不僅排放限值加嚴，而且循環工況也有變化。與ESC循環相比，WHSC循環的工況向低速低負荷區域靠近，且WHTC循環則分冷、熱兩種試驗循環，測試循環的變化導致國六循環的排氣溫度降低，而柴油機SCR後處理系統中SCR催化器的轉化效率對溫度很敏感，低排氣溫度會導致SCR轉化效率下降，因此，要達到國六苛刻的NOx排放限值要求，需保證SCR後處理系統在低負荷工況下的轉化效率，因此提高柴油機低負荷工況下的排氣溫度具有重要意義。

中國專利：申請公布號為CN104775881A，申請公布日為2015年7月15日的發明專利公開了一種發動機SCR催化器系統，該系統在發動機進氣管路上增設了進氣節流閥，且在SCR催化器的入口前端並聯了一段旁通管路，並在旁通管路入口安裝一個雙向旁通閥，來控制發動機廢氣的不同流通路徑。雖然該結構能夠最大限度的減小SCR催化器熱量損失，提高或保持SCR催化器的溫度，提升SCR催化器的轉換效率，但其採用開環控制，不僅無法根據SCR催化器的溫度需求實現對進氣節流閥和旁通閥開度的精確控制，而且也可能會出現因發動機進排氣波動而導致的發動機怠速或低負荷工況下運轉不穩定情況。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服現有技術存在的無法精確控制SCR催化器的溫度以及發動機在怠速或低負荷工況下運轉不穩定的問題，提供一種能夠有效提高低負荷工況下的排氣溫度的裝置。

為實現以上目的，本實用新型的技術方案如下：

一種提高柴油機排氣溫度的裝置，包括發動機、渦輪增壓器、帶有廢氣旁通閥的廢氣旁通管路，所述發動機的進氣總管上設置有進氣節流閥，發動機的排氣端通過一號排氣管與渦輪增壓器的進氣端相通，渦輪增壓器的排氣端通過二號排氣管與SCR催化器的進氣端相通，且SCR催化器處設置有溫度傳感器；

所述廢氣旁通管路與渦輪增壓器並聯設置，廢氣旁通管路的進氣端與一號排氣管相通，廢氣旁通管路的排氣端與二號排氣管相通，且進氣節流閥、廢氣旁通閥、溫度傳感器均與電控單元信號連接。

所述進氣節流閥位於中冷器的排氣端與發動機的進氣端之間。

所述SCR催化器為釩基SCR催化器、銅基SCR催化器或銅鐵複合基SCR催化器。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：

1、本實用新型一種提高柴油機排氣溫度的裝置中廢氣旁通管路與渦輪增壓器並聯設置，其進氣端與一號排氣管相通，排氣端與二號排氣管相通，且進氣節流閥、廢氣旁通閥、溫度傳感器均與電控單元信號連接，運行時，電控單元將溫度傳感器的實測溫度與設定的排氣溫度值進行比較，若實測溫度高於設定的排氣溫度，電控單元將控制近氣節流閥全開，而廢氣旁通閥全關，若實測溫度低於設定的排氣溫度，電控單元則根據它們的差值計算進氣節流閥與廢氣旁通閥的開度，從而控制調節進氣節流閥和廢氣旁通閥的開度大小，實現低負荷工況下排氣溫度的有效提升，該設計針對SCR催化器的溫度需求來控制進氣節流閥和旁通閥的開度，不僅控制精確，而且不會出現發動機在怠速或低負荷工況下運轉不穩定的問題，裝置的穩定性良好。因此，本實用新型不僅控制精確，而且穩定性良好。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中：發動機1、進氣總管11、一號排氣管12、二號排氣管13、渦輪增壓器2、進氣節流閥3、廢氣旁通管路4、廢氣旁通閥41、溫度傳感器5、SCR催化器6、中冷器7、電控單元8。

具體實施方式

下面結合附圖說明和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

參見圖1，一種提高柴油機排氣溫度的裝置，包括發動機1、渦輪增壓器2、帶有廢氣旁通閥41的廢氣旁通管路4，所述發動機1的進氣總管11上設置有進氣節流閥3，發動機1的排氣端通過一號排氣管12與渦輪增壓器1的進氣端相通，渦輪增壓器1的排氣端通過二號排氣管13與SCR催化器6的進氣端相通，且SCR催化器6處設置有溫度傳感器5；

所述廢氣旁通管路4與渦輪增壓器2並聯設置，廢氣旁通管路4的進氣端與一號排氣管12相通，廢氣旁通管路4的排氣端與二號排氣管13相通，且進氣節流閥3、廢氣旁通閥41、溫度傳感器5均與電控單元8信號連接。

所述進氣節流閥3位於中冷器7的排氣端與發動機1的進氣端之間。

所述SCR催化器6為釩基SCR催化器、銅基SCR催化器或銅鐵複合基SCR催化器。

本實用新型的原理說明如下：

本實用新型所述電控單元8以預設的排氣溫度為目標值調節並控制進氣節流閥3和廢氣旁通閥4的開度，可有效提高柴油機低負荷工況下的排氣溫度，保證SCR後處理系統的轉化效率。其具體工作原理如下：

溫度傳感器5將實測的排氣溫度反饋給電控單元8，電控單元8再將該實測溫度與預設的排氣溫度進行比較，若實測溫度高於設定的排氣溫度，電控單元8將直接發出進氣節流閥3全開、廢氣旁通閥41全關的指令，若實測溫度低於設定的排氣溫度，電控單元8則根據它們的差值計算進氣節流閥3與廢氣旁通閥41的開度，然後根據進氣節流閥3和廢氣旁通閥41反饋的實時開度值調節進氣節流閥3和廢氣旁通閥41的開度。

本實用新型所述溫度傳感器5測得的排氣溫度為SCR催化器6入口處與SCR催化器6出口處的溫度平均值。

實施例1：

參見圖1，一種提高柴油機排氣溫度的裝置，包括發動機1、渦輪增壓器2、帶有廢氣旁通閥41的廢氣旁通管路4，所述發動機1的進氣總管11與中冷器7的排氣端之間設置有進氣節流閥3，發動機1的排氣端通過一號排氣管12與渦輪增壓器1的進氣端相通，渦輪增壓器1的排氣端通過二號排氣管13與SCR催化器6的進氣端相通，所述廢氣旁通管路4與渦輪增壓器2並聯設置，廢氣旁通管路4的進氣端與一號排氣管12相通，廢氣旁通管路4的排氣端與二號排氣管13相通，所述SCR催化器6為釩基SCR催化器、銅基SCR催化器或銅鐵複合基SCR催化器，其上設置有溫度傳感器5，且進氣節流閥3、廢氣旁通閥41、溫度傳感器5均與電控單元8信號連接。