[發明專利]一種汽車尾氣后處理方法

有效

• 申請號: 202110876190.3
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113374564B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 劉海峰;張曉騰;王燦;堯命發
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/021;F01N3/025;F01N3/20;F01N3/28;F01N11/00;F01N13/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

本發明公開了一種汽車尾氣后處理方法，首先調節第一冷卻器使第一DOC處于最佳工作溫度，并根據第一DOC后的HC和CO濃度控制通往第二DOC的旁路開合，以確保HC和CO排放低于限值，其次根據DPF前后的溫差和壓差調節燃油噴射單元，第二冷卻器及第一加熱器使DPF入口溫度達到預設起燃溫度(再生時)或預設工作溫度(不進行再生時)，最后調節第三冷卻器及第二加熱器使第一SCR處于最佳工作溫度，并根據第一SCR后的NOx濃度控制通過第二SCR的旁路開合，以保證NOx排放低于限值，此外加設風機以改善排氣背壓顯著增加的問題。本發明可有效地對各部件進行高溫保護，系統使用壽命長，凈化效率高，性能穩定，可應用于國6階段甚至更高排放要求的汽車后處理系統中。

技術領域

本發明涉及車輛尾氣排放后處理領域，具體為一種汽車尾氣后處理方法。

背景技術

汽車作為人們出行必不可少的交通工具，其保有量在逐年增長。但其在運行過程中會產生較多的碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)、碳煙(PM)以及氮氧化物(NOx)排放，對環境造成了較大污染。目前汽車后處理系統普遍采用氧化型催化轉化器DOC+顆粒捕集器DPF+選擇性催化還原器SCR組成。DOC是利用氧氣在催化劑作用下將汽車尾氣中的CO和HC氧化為無污染的二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)的裝置。DPF是利用過濾體捕獲汽車尾氣中PM顆粒物的裝置。SCR是利用尿素水解產生的氨氣(NH₃)在催化劑作用下將汽車尾氣中的氮氧化物(NOx)還原為氮氣(N₂)的裝置。DPF隨著使用過程其PM顆粒物不斷沉積，導致過濾體進口道壁面和末端形成致密的灰燼層，惡化DPF和發動機的性能。一般通過在發動機晚于主燃燒噴射時期后在發動機缸內噴射未燃燃油或排氣尾管噴射未燃燃油以利用DOC使該未燃燃油氧化發熱以提高DPF的進口溫度實現灰燼層的燃盡，促使DPF的再生。但汽車實際運行工況復雜，若運行負荷較低，排氣溫度較低的狀態持續，為促使DPF溫度達到灰燼層燃燒溫度，大量未燃燃油被噴射進DOC上游，此時DOC的上游側會被未燃燃油的可溶性沉積物、煤煙等附著，DOC出現封堵現象，排氣背壓上升，油耗出現惡化，同時大量未燃燃油漏過DOC進入DPF氧化放熱，嚴重時導致DPF燒損。另外，DOC和SCR中的催化劑只有在一定排氣溫度范圍內效率才能達到最佳，排氣溫度較低時催化劑效率不高，而汽車處于高負荷情況，排氣溫度較高時，催化劑容易燒結，結構變形，甚至失效。目前國6標準相對于國5標準，各種污染物的排放指標基本都降低了50％以上，為滿足未來日益嚴格的排放標準，單級DOC、單級SCR已無法滿足要求，因此需要增設兩級處理，但由此帶來的背壓顯著升高則是制約其發展的一大難題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種有效延長各部件的使用壽命，同時可根據汽車工況的不同自動進行溫度調節以保證DOC、DPF以及SCR均處于最佳運行溫度下，以有效提高后處理系統的凈化效率的汽車尾氣后處理方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明的一種汽車尾氣后處理方法，包括以下步驟：

步驟一、對現有的汽車尾氣后處理系統進行改進，改進后的汽車尾氣后處理系統包括第一DOC，第二DOC，DPF，第一SCR和第二SCR，所述第一DOC的進氣口與發動機的排氣管固定連接，靠近發動機一側的排氣管通過電磁閥與發動機的進氣歧管相連，在靠近第一DOC進氣口的排氣管上連接有第一冷卻器，第一溫度傳感器和燃油噴射單元，所述第一溫度傳感器和燃油噴射單元均設置于靠近第一DOC進氣口的排氣管的內壁上；

所述第一DOC的排氣口通過第一連接管依次連接可旋轉的第一換向閥、第二換向閥、第一風機、第一加熱器、第二冷卻器以及DPF的進氣口，在靠近第一DOC排氣口的第一連接管的內壁上設置有HC傳感器和CO傳感器，在DPF本體進氣口內壁上分別設置有第二溫度傳感器和第一壓力傳感器，在DPF本體排氣口內壁上分別設置有第三溫度傳感器和第二壓力傳感器；