一种尾气处理系统及方法技术方案

本申请实施例公开了一种尾气处理系统和控制方法，当发动机冷启动时，由于第一催化器距离发动机近，可以快速升温达到工作温度，则控制第一排放回路开通，发动机排放的尾气与第一喷嘴喷射的还原剂在第一催化器中进行反应，同时尾气还可提升第二催化器的温度；当第二催化器的温度升高到工作温度时，控制第二排放回路开通，发动机排出的尾气经旁通管，与第二喷嘴喷射的还原剂在第二催化器中进行反应，然后将尾气排放到环境中，由于通过第二排放回路输送发动机排出的尾气时，第一催化器不会吸收尾气中的热量，使得第二催化器可以快速升温，提高转化率，而且，第二催化器距离较远，降低了发动机的背压，进而降低了尾气处理系统对发动机性能的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种尾气处理系统及方法
本申请涉及尾气处理
，具体涉及一种尾气处理系统及方法。
技术介绍
目前，市场上的尾气处理系统是基于串联的双选择催化还原(SelectiveCatalyticReduction，SCR)系统，如图1所示，包括SCR1转化装置和SCR2转化装置，当车辆的发动机开始工作时，由于SCR1与发动机直连，SCR1内部的温度会迅速升高，喷嘴1开始工作喷射还原剂，使得尾气在SCR1的催化剂作用下，与尾气中的氮氧化物NOx发生化学反应；当一段时间后，SCR2温度达到工作温度，喷嘴2也开始工作，即尾气通过SCR1和SCR2两个转化装置进行处理。然而，现有的尾气处理系统，尾气在通过SCR1时，前后尾气的气压压差较大，导致发动机背压升高，造成燃料燃烧不充分，而且尾气在经过SCR1处理时，SCR1会吸收大量的热量，导致SCR2升温较慢，影响尾气中NOx转化率，进而导致排放出的尾气中NOx含量较高，影响空气质量。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供一种尾气处理系统及方法，以实现转化装置快速升温，降低尾气中NOx排放。为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：第一方面，本申请实施例提供了一种尾气处理系统，所述系统包括：第一温度传感器、控制阀、第一喷嘴、第一催化器、第二温度传感器、第二喷嘴、第二催化器以及旁通管；所述第一催化器与发动机的距离小于所述第二催化器与所述发动机的距离；所述旁通管与所述第一催化器并列连接；所述第一催化器和所述第二催化器之间通过排放管路连接成发动机尾气的第一排放回路；所述旁通管与所述第二催化器通过排放管路连接成发动机尾气的第二排放回路；所述第一排放回路和所述第二排放回路之间由所述控制阀控制不同时连通。在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：第一过滤装置；所述过滤装置位于所述第一催化器与所述第二催化器之间；所述第一排放回路，由所述第一催化器、所述第一过滤装置、所述第二催化器通过排放管路连接而成；所述第二排放回路，由所述旁通管、所述过滤装置以及所述第二催化器通过排放管路连接而成。在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：第二过滤装置；所述第二过滤装置与所述第二催化器连接，位于所述第二催化器之后。在一种可能的实现方式中，所述第一过滤装置和/或所述第二过滤装置为颗粒捕捉器、氧化性催化器、颗粒物氧化催化器或氨逃逸催化器。在一种可能的实现方式中，所述第二催化器为选择性催化还原器SCR或涂覆催化剂的过滤器SCRF。第二方面，本申请实施例提供了一种尾气处理系统的控制方法，所述方法应用第一方面所述的系统，所述控制方法包括：当第一温度传感器检测到第一催化器的温度达到预设温度时，开通第一排放回路，并控制第一喷嘴喷射还原剂，与发动机排出的尾气进行混合，并在所述第一催化器中的催化剂的作用下进行反应，反应后的尾气通过所述第二催化器排放到环境中；当第二温度传感器检测第二催化器的温度达到预设温度时，开通第二排放回路，并控制第二喷嘴喷射还原剂，与发动机排出的尾气进行混合，并在所述第二催化器的催化剂的作用下进行反应，并将反应后的尾气排放到环境中。在一种可能的实现方式中，所述控制方法包括：当开通所述第一排放回路时，控制反应后的尾气经第一过滤装置进行过滤，过滤后的尾气经所述第二催化器排放到环境中；当开通所述第二排放回路时，发动机排出的尾气经所述第一过滤装置进行过滤，过滤后的尾气与所述第二喷嘴喷射的还原剂进行混合，并在所述第二催化器的催化剂的作用下进行反应，并将反应后的尾气排放到环境中。在一种可能的实现方式中，所述控制方法包括：控制所述第二催化器排出的尾气经第二过滤装置进行过滤，将过滤后的尾气排放到环境中。在一种可能的实现方式中，所述第一过滤装置和/或所述第二过滤装置为颗粒捕捉器、氧化性催化器、颗粒物氧化器或氨逃逸催化器。在一种可能的实现方式中，所述第二催化器为选择性催化还原器SCR或涂覆催化剂的过滤器SCRF。由此可见，本申请实施例具有如下有益效果：本申请实施例提供的尾气处理系统及方法，当发动机冷启动时，由于第一催化器距离发动机较近，其可以快速升温达到工作温度，第二催化器距离发动机较远，需要一段时间才能达到工作温度，则控制第一排放回路开通，发动机排放的尾气与第一喷嘴喷射的还原剂在第一催化器中进行充分反应，由于第二催化器未达到工作温度，第二喷嘴不喷射还原剂，则第二催化器作为排放管路将第一催化器排出的尾气排放到环境中，即通过第一催化器降低尾气中的NOx排放，还可提升第二催化器的温度；当第二催化器的温度升高到工作温度时，控制第二排放回路开通，发动机排出的尾气经旁通管，与第二喷嘴喷射的还原剂在第二催化器中进行充分反应，将反应后的尾气排放到环境中，即通过第二催化器降低尾气中的NOx排放，由于通过第二排放回路输送发动机排出的尾气时，第一催化器不会吸收尾气中的热量，使得第二催化器可以快速升温，提高转化率，而且，第二催化器距离较远，降低了发动机的背压，进而降低了尾气处理系统对发动机性能的影响，保证发动机中燃料进行充分燃烧。附图说明图1为传统的尾气处理系统结构图；图2为本申请实施例提供的一种尾气处理系统结构图；图3为本申请实施例提供的另一种尾气处理系统结构图；具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。基于
技术介绍
所描述的现有尾气处理系统的缺陷，本申请实施例提供了一种尾气处理系统以及控制方法，当发动机刚启动时，燃料燃烧产生的热量可以使第一催化器快速升高到工作温度，则开通第一排放回路，利用第一催化器降低尾气中的NOx排放；当第二催化器的温度升高到工作温度时，则开通第二排放回路，利用第二催化器降低发动机尾气中的NOx排放，不进可以减少尾气流经第一催化器造成的热量散失，而且，由于第二催化器距离发动机较远，降低发动机背压，使得发动机的燃料进行充分燃烧。为便于理解本申请提供的技术方案，下面将结合附图对本申请实施例提供的尾气处理系统进行说明。参见图2，该图为本申请实施例提供的一种尾气处理系统，如图2所示，该系统可以包括：第一温度传感器101、控制阀102、第一喷嘴103、第一催化器104、旁通管105、第二温度传感器106、第二喷嘴107以及第二催化器108。本实施例中，第一催化器103与发动机相连接，第二催化器108与第一催化器103相连接，在具体实现时，第一催化器与发动机可以通过紧耦合方式连接。旁通管105与第一催化器104并列连接，即旁通管105的一端与第一催化器104的一端连接，旁通管105的另一端与第一催化器104的另一端连接。在具体实现时，第一催化器104和第二催化器108通过排放管路形成第一排放回路；旁通管105和第二催化器108通过排放管路形成第二排放回路，两个排放回路通过控制阀102控制不同时连通。也就是，发动机中燃料燃烧产生的尾气，可以流经第一催化器104、第二催化器108形成的第一排放回路，进而将尾气排放到环境中；也可以流经旁通管105、第二催化器108形成的第二排放葫芦，进而将尾气排放到环境中。其中，第一催化器和第二催化器可以为金属或陶瓷，作为催化剂的载体在实际应用中，当发动机冷启动时，发动机排放的尾气可以使得第一催化器104快速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尾气处理系统，其特征在于，所述系统包括：第一温度传感器、控制阀、第一喷嘴、第一催化器、第二温度传感器、第二喷嘴、第二催化器以及旁通管；所述第一催化器与发动机的距离小于所述第二催化器与所述发动机的距离；所述旁通管与所述第一催化器并列连接；所述第一催化器和所述第二催化器之间通过排放管路连接成发动机尾气的第一排放回路；所述旁通管与所述第二催化器通过排放管路连接成发动机尾气的第二排放回路；所述第一排放回路和所述第二排放回路之间由所述控制阀控制不同时连通。

【技术特征摘要】
1.一种尾气处理系统，其特征在于，所述系统包括：第一温度传感器、控制阀、第一喷嘴、第一催化器、第二温度传感器、第二喷嘴、第二催化器以及旁通管；所述第一催化器与发动机的距离小于所述第二催化器与所述发动机的距离；所述旁通管与所述第一催化器并列连接；所述第一催化器和所述第二催化器之间通过排放管路连接成发动机尾气的第一排放回路；所述旁通管与所述第二催化器通过排放管路连接成发动机尾气的第二排放回路；所述第一排放回路和所述第二排放回路之间由所述控制阀控制不同时连通。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第一过滤装置；所述过滤装置位于所述第一催化器与所述第二催化器之间；所述第一排放回路，由所述第一催化器、所述第一过滤装置、所述第二催化器通过排放管路连接而成；所述第二排放回路，由所述旁通管、所述过滤装置以及所述第二催化器通过排放管路连接而成。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第二过滤装置；所述第二过滤装置与所述第二催化器连接，位于所述第二催化器之后。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一过滤装置和/或所述第二过滤装置为颗粒捕捉器、氧化性催化器、颗粒物氧化催化器或氨逃逸催化器。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二催化器为选择性催化还原器SCR或涂覆催化剂的过滤器SCRF。6.一种尾气处理系统的控制方法，其特征在于，所述方法应用与权利要求1-5任一项所述的系统，所述控制方法包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王意宝，王晓华，伏金龙，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37