[發明專利]一種周向分布式的高溫尾氣冷卻裝置

在審

• 申請號: 201810476692.5
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN110486123A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 呂曉;左付山;周天;鄭清銘
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: F01N3/02
• 分類號: F01N3/02;F01N11/00;F01N13/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種周向分布式的高溫尾氣冷卻裝置，主要包括排氣主管，排氣旁通管，散熱片，三元催化轉化器，第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、主管控制閥、旁通管控制閥。所述排氣旁通管沿所述排氣主管軸線方向周向分布。所述散熱片沿所述排氣旁通管軸線方向周向分布。所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器、所述第三溫度傳感器共同作用實現對尾氣溫度的三級監測。該裝置用控制流量的方式實現對高溫尾氣的冷卻，有效保證三元催化轉化器的工作效率。

技術領域

本發明屬于汽車尾氣排放領域，具體涉及一種周向分布式的高溫尾氣處理裝置。

背景技術

安裝在汽車發動機排氣管上的三元催化轉換器，是汽車尾氣凈化處理的重要裝置，它能夠將發動機尾氣中的CO、HC和NO_X等有害氣體處理成CO₂、H₂O和N₂等無害氣體，以減小尾氣對大氣的污染。

通過分析三元催化轉化器的工作原理，可以發現，三元催化轉化器在處理尾氣時需要完成氧化和還原兩個化學反應工程。常溫下三元催化轉化器不具備催化能力，其催化劑必須加熱到一定溫度才具有氧化或還原的能力，通常三元催化轉化器正常工作溫度在400-800℃。但如果發生發動機點火時間過遲或點火次序錯亂、斷火等情況，將導致未燃燒的混合氣進入三元催化轉化器，造成排氣溫度過高。當尾氣溫度超過1000℃時，三元催化轉化器內涂層的催化劑就會燒結壞死，影響催化轉化器的效能，同時也極易發生車輛自燃事故。因此通過散熱片，利用車輛行駛過程中的自然風對高溫尾氣進行冷卻后再進入三元催化器可以降低尾氣溫度，提高三元催化轉化器的工作效率。

發明內容

本發明公開一種周向分布式的高溫尾氣冷卻裝置，主要包括進氣口，第一溫度傳感器，散熱片，排氣旁通管，排氣主管，第二溫度傳感器，三元催化轉化器，第三溫度傳感器，排氣口，主管控制閥，旁通管控制閥。為方便排氣管布置，若干所述排氣旁通管沿所述排氣主管軸線方向周向分布，若干所述散熱片沿所述排氣旁通管軸線方向周向分布，所述散熱片與所述排氣旁通管相連，利用車輛行駛過程中的自然風對散熱片進行冷卻。所述排氣旁通管所能通過的總流量大于所述排氣主管所能通過的流量，減小截面突變對管內壓力的影響。所述第一溫度傳感器安裝在所述排氣主管與所述排氣旁通管分流點前端，所述第二溫度傳感器安裝在所述排氣主管與所述排氣旁通管匯合點與所述三元催化轉化器之間，所述第三溫度傳感器安裝在所述三元催化轉化器后端，實現對尾氣溫度的三級監測。通過判斷所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器、所述第三溫度傳感器檢測到的溫度值的大小控制所述主管控制閥和所述旁通管控制閥的開度，用控制流量的方式實現對高溫尾氣的冷卻。

當所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器、所述第三溫度傳感器檢測到的溫度值中任意一個超過閾值時，所述主管控制閥和所述旁通管控制閥工作。溫度越高，所述主管控制閥的開度越小，所述旁通管控制閥的開度越大。高溫尾氣進入所述排氣旁通管，利用所述散熱片以及車輛行駛過程中的自然風帶走尾氣中的熱量，對高溫尾氣進行冷卻，降低進入所述三元催化轉化器的尾氣溫度，減少高溫對所述三元催化轉化器性能的影響。當所述第二溫度傳感器檢測到的尾氣溫度超過閾值時，發出尾氣高溫報警，停車檢修。當所述第三溫度傳感器檢測到的尾氣溫度超過閾值或所述第二溫度傳感器檢測到的尾氣溫度與所述第三溫度傳感器檢測到的尾氣溫度的差值超過預定范圍時，發出三元催化轉化器故障報警，停車檢修。

本發明適用于不同車型的尾氣排放系統。

附圖說明

圖1是本發明的立體結構示意圖。

圖2是本發明的正面結構示意圖。

圖3是圖2中A-A剖面的結構示意圖。

圖中：1、進氣口，2、第一溫度傳感器，3、散熱片，4、排氣旁通管，5、排氣主管，6、第二溫度傳感器，7、三元催化轉化器，8、第三溫度傳感器，9、排氣口，10、主管控制閥，11、旁通管控制閥。