[發明專利]一種汽車三元催化反應器保護系統

有效

• 申請號: 201110238668.6
• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN102322323A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 陳海蘭;李濤;袁爽;沈源;由毅;趙福全
• 申請（專利權）人: 浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務所 33107
• 代理人: 張智平

技術領域

本發明屬于車輛技術領域，涉及一種汽車三元催化反應器保護系統。

背景技術

汽車作為目前最主要的交通工具，在給人們帶來許多方便的同時，汽車也是能源消耗和污染物排放的主要來源。根據城市大氣污染物來源的分類統計，在我國大城市中，已有80％左右的污染物來源于汽車尾氣。大量汽車尾氣集中在城市排放，使得一些大城市的空氣質量惡化，環境保護破在眉睫。為應對日益嚴重的汽車尾氣排放和石油燃料日益短缺等問題，國內外汽車企業不斷探索新的代用清潔燃料，其中，壓縮天然氣(CNG)汽車以其價格相對低廉、燃料安全性好、清潔、環保等優點，在國內各大城市推廣應用。作為車用燃料的CNG與汽油性能相比，CNG的著火點比汽油高220℃，且燃燒速度慢；辛烷值和壓縮比分別高30％和20％；混合氣熱值低12％，功率低11％。因此，采用CNG作為燃料若要達到與汽油相同的動力性，勢必需要高能點火，加大點火提前角和提高壓縮比，致使壓縮行程終了時的壓力和溫度都會增高，尾氣溫度也相應提高。

另外，為了降低汽車有害氣體排放，通常都在汽車排氣系統中安裝有三元催化反應器。三元催化反應器可以將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣，以達到降低污染的目的。常溫下三元催化反應器不具備催化能力，其催化劑必須加熱到一定溫度才具有氧化或還原的能力，通常三元催化反應器的起燃溫度是200℃，最佳工作溫度在400℃～800℃，當溫度超過850℃～1000℃時，就會導致三元催化反應器中的載體涂層組織轉變，使其比表面積急劇減少。作為催化劑的貴金屬成分自身也會產生燒結、聚集和化學變化，高溫同時會引起催化劑活性以及儲氧能力降低，導致三元催化反應器性能下降，長期在高溫下工作，會發生老化現象。

三元催化反應器的工作溫度主要取決于尾氣的溫度。因此，在利用三元催化反應器凈化尾氣時，為了保護三元催化反應器，對尾氣溫度的控制尤為重要。然而，作為新型清潔環保的壓縮天然氣汽車，其發動機排放的尾氣溫度很高，而且普通的汽車在高負荷、高轉速情況下，也會排出較高溫度的尾氣。現有的汽車由于不具備降低尾氣溫度的冷卻裝置，使得三元催化反應器經常在過高的溫度下工作，一方面使得三元催化反應器內催化劑催化活性降低，造成三元催化反應器凈化效果受到影響，使更多的有害氣體排放到空氣中造成環境污染；另一方面，高溫尾氣還會對三元催化反應器造成致命的損壞，大大降低了三元催化反應器的使用壽命。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種汽車三元催化反應器保護系統，該保護系統能通過降低尾氣溫度有效地保護三元催化反應器。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種汽車三元催化反應器保護系統，汽車包括與發動機排氣歧管相連通的排氣管和連接在排氣管上的三元催化反應器；本保護系統包括ECU和設置在排氣管上能檢測尾氣溫度的傳感元件，所述的傳感元件與ECU相聯；所述的排氣歧管和三元催化反應器之間的排氣管上設有能夠降低排氣管內尾氣溫度的冷卻裝置；所述的冷卻裝置通過能控制冷卻裝置是否對尾氣強制冷卻的控制機構與ECU相聯。

發動機工作產生的有害氣體分別經過排氣歧管、排氣管進入三元催化反應器，經三元催化反應器凈化變為無害的氣體再排入到空氣中。

本汽車三元催化反應器保護系統通過冷卻裝置對發動機排出的高溫尾氣進行冷卻，防止過高溫度的尾氣進入三元催化反應器反應，起到保護三元催化反應器的目的。上述的傳感元件為溫度傳感器，ECU實質上是一種汽車專用的控制器，傳感元件能夠檢測排氣管中尾氣的溫度，并將檢測到的信息傳遞給ECU，ECU會將接收到的信息進行自動運算、處理及判斷，然后輸出指令給控制機構，控制機構能控制冷卻裝置是否對尾氣進行強制冷卻。

在上述的汽車三元催化反應器保護系統中，所述的冷卻裝置包括套設在排氣管上散熱管，散熱管的外壁上具有散熱翼。

在上述的汽車三元催化反應器保護系統中，所述的控制機構包括與散熱翼相對的導風管和能向導風管內供入冷氣流的風機，所述的風機與ECU相聯。