[發(fā)明專利]一種新型內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣及排氣處理系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110257596.3
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN112855394A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉;黃永仲
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西玉柴機(jī)器股份有限公司
• 主分類號(hào): F02M35/10
• 分類號(hào): F02M35/10;F02M25/00;F02M25/12;F02M26/19;F01N13/00;F01N3/02;F02B37/00
• 代理公司: 廣州海心聯(lián)合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44295
• 代理人: 王洪娟;冼俊鵬

本發(fā)明公開了一種新型內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣及排氣處理系統(tǒng)，涉及內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，解決內(nèi)燃機(jī)尾氣中含有大量有害氣體及碳煙顆粒污染物的技術(shù)問題，系統(tǒng)包括光合作用室、惰性氣體儲(chǔ)存罐、氧氣儲(chǔ)存罐、第一氧氣發(fā)生器、第一混合器、助燃?xì)夤堋⑽矚馀欧殴埽細(xì)夤艿囊欢诉B接進(jìn)氣管，另一端設(shè)有第一調(diào)節(jié)閥，第一混合器設(shè)在助燃?xì)夤苌希矚馀欧殴艿囊欢诉B接內(nèi)燃機(jī)的排氣管，另一端連接光合作用室，光合作用室通過第四導(dǎo)管連接氧氣儲(chǔ)存罐，排氣管與光合作用室之間的尾氣排放管上設(shè)有第六調(diào)節(jié)閥，第六調(diào)節(jié)閥通過第五導(dǎo)管連接第一混合器的輸入端，第六調(diào)節(jié)閥與光合作用室之間的尾氣排放管上設(shè)有尾氣碳燃燒機(jī)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種新型內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣及排氣處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

眾所周知，采用柴油、汽油等石化油料作為燃料的內(nèi)燃機(jī)，需要在氣缸中吸入空氣，燃燒做功后產(chǎn)生二氧化碳、氮氧化合物NOx、碳?xì)浠衔颒C、碳煙顆粒、二氧化碳CO₂，以及水等物質(zhì)。同時(shí)，空氣的組成成分中，氧氣O₂占比21％，氮?dú)釴₂占比高達(dá)78％，無論是自然吸氣式內(nèi)燃機(jī)，還是渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)，無論是平原地區(qū)，還是高原地區(qū)，內(nèi)燃機(jī)吸入的空氣中，氧氣O₂與氮?dú)釴₂的比例是幾乎不變的。由此可知，對于燃燒有幫助的氧氣O₂含量比例始終處于較低水平，且燃燒過程中，因?yàn)榇罅縉₂的存在，會(huì)導(dǎo)致以柴油作為燃料的內(nèi)燃機(jī)將排放出大量的氮氧化合物NOx，而內(nèi)燃機(jī)在重載或急加速過程中，因?yàn)榇罅咳剂蠂娙霘飧變?nèi)燃燒做功，空燃比降低，將導(dǎo)致燃燒過程中氧氣O₂不足，從而產(chǎn)生較多的碳煙顆粒，嚴(yán)重影響環(huán)境。

無論是車用內(nèi)燃機(jī)市場、非道路內(nèi)燃機(jī)市場、還是船舶及發(fā)電用內(nèi)燃機(jī)市場，排放法規(guī)的日益嚴(yán)苛已經(jīng)對內(nèi)燃機(jī)本體、進(jìn)氣處理及排氣后處理提出了更高的要求。當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，排氣后處理主要通過DOC(柴油機(jī)氧化催化器)對一氧化碳CO、HC碳?xì)浠衔铩⒌趸衔颪Ox進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成二氧化碳CO₂、水H₂O、以及NO₂，DPF(碳煙顆粒捕捉器)可以將排氣中的顆粒成分被壁流式DPF捕捉攔截，從而實(shí)現(xiàn)顆粒的凈化。為降低DPF系統(tǒng)阻力，DPF系統(tǒng)必須將攔截下來的顆粒中的碳煙燒掉，即再生。而SCR(噴射尿素溶液NH₃的選擇性催化還原裝置)則對之前氧化反應(yīng)生成的NO₂進(jìn)行催化反應(yīng)生成N₂和H₂O。因DOC(柴油機(jī)催化氧化器)使用稀有貴金屬作為催化劑，DPF(碳煙顆粒捕捉器)采用工藝復(fù)雜且使用壽命有限的陶瓷過濾載體、SCR需要消耗大量的NH₃尿素溶液，累積使用成本較高，據(jù)統(tǒng)計(jì)，內(nèi)燃機(jī)排放后處理裝置的購置及維護(hù)成本已經(jīng)占據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)購置及維護(hù)成本的30％以上，甚至更高，且因?yàn)楣收匣蚴褂脡勖K結(jié)將產(chǎn)生大量廢棄的后處理裝置需要進(jìn)行回收和處理，長遠(yuǎn)來看，不利于后處理裝置的長期和大范圍推廣使用。

造成上述問題的主要原因在于，使用了石化油料，特別是燃燒所需的進(jìn)氣取自空氣，且空氣中含有比例較高的氮?dú)釴₂，從而導(dǎo)致了內(nèi)燃機(jī)排放的尾氣中含有大量氮氧化合物NOx等有害氣體及碳煙顆粒等污染物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種新型內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣及排氣處理系統(tǒng)。