[發明專利]小排量柴油機污染物的控制方法

在審

• 申請號: 202110490287.0
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113062810A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 余帆;徐玉良;余磊;韓山榮;劉士玉
• 申請（專利權）人: 安徽全柴動力股份有限公司
• 主分類號: F02D41/02
• 分類號: F02D41/02;F02D41/00;F02D41/40;F02D41/38
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 杜丹丹

本發明公開小排量柴油機污染物的控制方法，在選擇性催化還原器上安裝溫度傳感器，在發動機的進氣歧管上安裝進氣節流閥以及壓力傳感器；將選擇性催化還原器測量入口的廢氣溫度值與最低溫度閥值、最高溫度閥值進行判別，當廢氣溫度值小于或等于最低溫度閾值，發動機進入加熱工況；當廢氣溫度值大于最高溫度閾值，發動機進入正常模式工況；進入加熱工況時，將壓力傳感器測得的進氣歧管壓力與設定壓力值進行對比，當進氣歧管的壓力大于設定壓力值，進氣節流閥進行節流控制。本發明的有益效果：無需使用EGR，節省大量器件，避免了流量計散差大的問題，整個控制方法能夠使選擇性催化還原器處于最佳反應溫度，有效的降低NOx污染物排放。

技術領域

本發明涉及一種柴油機污染物控制方法，具體是一種國六柴油機非EGR路線的氮氧化合物(NOx)控制方法。

背景技術

柴油發動機工作時，燃燒室的燃燒會排出大量的一氧化碳(CO)、不完全燃燒產物、碳氫化合物(HC)、未燃和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解產物和部分氧化產物、氮氧化合物(NOx)：在燃燒過程中和排入大氣后造成的氮的各種氧化物(NO、NO2為主)的總稱、顆粒排放物(PM)：主要是碳煙、未燃燃油和潤滑油液態顆粒，以及其他碳氫化合物、硫化物和含金屬的灰分等，這些污染物會嚴重影響環境和人們的身體健康。

CO和HC會被氧化催化器(DOC)氧化還原反應，目前DOC技術可以完全氧化CO和HC,至于PM，會被顆粒捕集器(DPF)完全捕集，NOx污染物則在選擇性催化還原器(SCR)內部與尿素進行催化還原反應，但是選擇性催化還原器(SCR)在產生催化還原反應時需要合適的工作溫度，最佳反應溫度在250℃-450℃，只有通過有效的熱管理才能獲得較高的轉化效率,4L以上的機器廢氣流量大，發動機排溫高，從增壓器尾管到選擇性催化還原器(SCR)的溫降小，可以滿足高轉化效率的要求，針對4L以下小發動機不增加進氣節流閥很難將排氣溫度提高，無法有效的降低NOx污染物排放。

目前國六主流技術路線是廢氣再循環裝置(EGR)+進氣節流閥+DOC+DPF+SCR控制技術，通過EGR控制發動機氮氧化合物(NOx)，通過降低發動機裸排排放，再輔以選擇性催化還原器(SCR)使尾排NOx控制在國六限值以內，但是廢氣再循環裝置(EGR)+進氣節流閥+DOC+DPF+SCR配置較多，不僅如此，由于采用了EGR系統，需要另外安裝進氣流量計控制EGR閥，此外，EGR系統除了EGR閥，還需安裝EGR冷卻器，因為EGR冷卻器需要發動機貢獻一部分冷卻水和冷卻廢氣，所以提升了對水泵供水流量的能力要求。

如申請號：202010957589.X，一種船用柴油機EGR冷卻水系統，其特征在于：所述EGR冷卻水系統包括冷卻水回水管、冷卻水進水管、掃氣空氣空冷器、EGR空冷器、掃氣空氣空冷器回水控制閥、二動態流量控制閥、掃氣空氣空冷器進水控制閥、EGR空冷器回水控制閥和EGR空冷器進水控制閥；所述冷卻水進水管為冷卻水進水輸送管路，所述冷卻水回水管為冷卻水回水輸送管路，所述動態流量控制閥為冷卻水流量動態控制部件，所述掃氣空氣空冷器為掃氣空氣冷卻部件，通過所述掃氣空氣空冷器進水控制閥與所述冷卻水進水管相連，同時依次通過所述動態流量控制閥和掃氣空氣空冷器回水控制閥與所述冷卻水回水管相連，所述EGR空冷器為EGR系統空氣冷卻部件，通過所述EGR空冷器進水控制閥與所述冷卻水進水管相連，同時依次通過另一動態流量控制閥和EGR空冷器回水控制閥與所述冷卻水回水管相連；運行時冷卻水進入所述船用柴油機EGR冷卻水系統，分別對掃氣空氣和再循環廢氣進行冷卻，兩個所述動態流量控制閥分別對經過熱交換后的冷卻水回水流量進行動態控制，達到所述掃氣空氣空冷器與EGR空冷器的冷卻水流量平衡，保證空冷器的換熱效率和柴油機的穩定運行。

另外，主流路線EGR閥的控制需要進氣流量計控制，目前國六進氣流量計無論是熱模式和壓差式流量計散差大的問題無可避免，熱模式流量計受進氣系統散差影響較大，進氣系統管路走向、管徑、空濾背壓都會影響熱模式流量計測量精度，壓差式流量計由于本身工作原理受文丘里管的口徑變化影響，進氣流量計的精度漂移會導致EGR閥開度異常，從而影響整體EGR率和氮氧化合物(NOx)的控制。