三效催化转化器加热装置制造方法及图纸

技术编号:14952013 阅读:149 留言:0更新日期:2017-04-02 04:27
本发明专利技术公开了一种三效催化转化器加热装置,包括用于对流至三效催化转化器的发动机尾气进行加热的电热转化单元。本发明专利技术的三效催化转化器加热装置,通过对流至三效催化转化器的发动机尾气预先进行加热,这样可以提高三效催化转化器入口处的废气温度,从而可以非常有效的提高三效催化转化器的转换效率,对汽车尾气处理起到良好的净化作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车尾气排放
,具体地说,本专利技术涉及一种三效催化转化器加热装置
技术介绍
随着中国乃至全球汽车保有量的不断增加,汽车尾气排放污染物对环境的影响也日趋严重,为了降低汽车尾气排放污染物对环境的影响,目前各个国家都有相应汽车尾气排放法规,而且也在不断的加严,这就给汽车尾气排放污染物的控制手段不断带来新的挑战,而目前控制汽车尾气排放污染物的方法主要通过三个方面来进行,第一是通过改进发动机燃烧,称之为机内净化,例如通过喷油压力及喷油器孔径、孔数来等方式改善燃油的雾化,通过改进喷油角度、燃烧室的结构来促进燃油与空气的混合,减小淬熄效应及缝隙效应,这些方案均可以有效降低汽车发动机的原始排放;第二是通过汽车发动机管理系统对发动机标定的细致优化来对汽车尾气排放污染物进行改善,如推迟点火角可以缩短三效转化催化器的起燃时间,同时促进机内燃烧,另外过渡工况的细致标定来合理控制空燃比等方案也可能有效降低汽车尾气排放污染物;第三是通过在汽车排气系统中加装三效催化转化器等后处理装置,通过氧化还原反应来对汽车排放污染物进行转化处理,以降低汽车最终排入大气中的污染物,达到减小汽车尾气排放对环境影响的目的,这三种汽车尾气处理方式在目前汽车开发中均是降低汽车尾气排放的有效手段。另外,由于目前三效催化转化器的起燃温度(污染物转化效率达到50%时的排气温度)普遍在300℃左右,同时伴随车辆行使里程的不断增加,例如在目前发布的中国轻型汽车排放标准第五阶段要求车辆排放耐久里程要达到十六万公里,更高标准的耐久里程要求则会更长,此时三效催化转化器的起燃温度都将会随着车辆行驶里程的增加不断升高;目前因法规的不断加严,需要大幅度的提升三效催化转化器对汽车尾气处理的性能,除了在贵金属的含量上进行不断增加外,同时三效催化转化器的体积也在不断的加大,但由于在汽车前仓布置空间有限的情况下,无法满足三效催化转化器的不断增加体积的要求,因此,现在很多的布置方式都采用两级三效催化器,即在发动机前仓布置一个前级三效催化转化器,在汽车的底盘下布置一个后级三效催化转化器;由于后级三效催化转化器距离发动机排气出口较远,其入口温度一般也只能保持在300℃左右,无法发挥三化催化转化器的最大转化效率,在这样的排气温度条件下,一方面需要增加贵金属等方案来提高转化效率,因此增加了三效催化转化器的成本,另一方面在发动机原始排放的改进上也需要投入大量成本,才能弥补三效催化器转化效率低导致排放较高的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种三效催化转化器加热装置,目的是提高三效催化转化器对汽车排气污染物的转化性能。为了解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:三效催化转化器加热装置,包括用于对流至三效催化转化器的发动机尾气进行加热的电热转化单元。所述电热转化单元与所述三效催化转化器的进气口连接。所述电热转化单元具有用于产生热量的电阻丝。三效催化转化器加热装置还包括用于将所述三效催化转化器中流出的发动机尾气中的热量回收并转化为电能的热电转换单元。所述热电转换单元与所述三效催化转化器的排气口连接。三效催化转化器加热装置还包括用于储存电能且与所述电热转化单元和所述热电转换单元连接的电能存储及控制单元。本专利技术的三效催化转化器加热装置,通过对流至三效催化转化器的发动机尾气预先进行加热,这样可以提高三效催化转化器入口处的废气温度,从而可以非常有效的提高三效催化转化器的转换效率,对汽车尾气处理起到良好的净化作用。附图说明图1为本专利技术三效催化转化器加热装置的结构示意图;上述图中的标记均为:1、电热转化单元;2、电能存储及控制单元;3、热电转换单元;4、三效催化转化器。具体实施方式下面对照附图,通过对实施例的描述,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明,目的是帮助本领域的技术人员对本专利技术的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解,并有助于其实施。因一般车辆的后处理系统的三效催化转化器都需要达到一定工作温度才具备一定的转化效率,称之为起燃温度(对各汽车排气污染物转化效率达到50%以上时的排气温度),一般在300℃左右,而要使三效催化转化器的转化效率达到90%以上,其入口温度至少需要达到600℃以上,而普通汽油车的后级无论是在汽车冷启动阶段还是在正常工作阶段,都是无法达到这个温度的,因此目前后级均未发挥它的最大性能,也就是对汽车所排出的污染物的转化效率并不能达到三效催化转化器最大转化效率。如图1所示,本专利技术提供了一种三效催化转化器加热装置,包括用于对流至三效催化转化器的发动机尾气进行加热的电热转化单元1、用于将三效催化转化器中流出的发动机尾气中的热量回收并转化为电能的热电转换单元3以及用于储存电能的电能存储及控制单元2,电能存储及控制单元2并与电热转化单元1和热电转换单元3连接,用于控制电热转化单元1和热电转换单元3。具体地说,如图1所示,电热转化单元1与三效催化转化器的进气口连接,热电转换单元3与三效催化转化器的排气口连接。因一般车辆的排气系统所排出的尾气温度大约在300℃左右,因此可以通过此装置的热电转换单元3对排气系统所排出尾气中的热量进行回收并转化为电能后再在此装置的电能存储及控制单元2中进行存储,其中电能存储及控制单元2具备整个装置工作的控制功能,主要对热电转换单元3与电热转化单元1工作状态的控制功能,最终再利用电能存储及控制单元2为电热转化单元1供电,通过电热转化单元1对汽车所排出的废气进行加热。电热转化单元1具有与电能存储及控制单元2连接且用于产生热量的电阻丝,电阻丝发热,对流至电热转化单元1中的发动机尾气进行加热,提高进入三效催化转化器中入口端的温度。作为优选的,电热转化单元1还具有温度传感器,温度传感器电能存储及控制单元2连接,温度传感器用于检测电热转化单元1内部温度,并将信号传递至电能存储及控制单元2,电能存储及控制单元2通过控制电阻丝的通断电,以控制电热转化单元1的工作状态,避免通过此装置加热的废气温度过高而导致三效催化转化器损坏。车辆处于工作状态时,本专利技术的加热装置可以将排气系统三效催化转化器出口端的热量通过热电转换单元3转化为电能并进行存储,同时根据存储的电量再通过电热转化单元1,将排气系统的电能转换为热能,由于后级三效催化转化器入口端的排气温度相对较低,所以可能通过此装置对发动机所排出的尾气进行加热,这样可以提高三效催化本文档来自技高网
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【技术保护点】
三效催化转化器加热装置,其特征在于:包括用于对流至三效催化转化器的发动机尾气进行加热的电热转化单元。

【技术特征摘要】
1.三效催化转化器加热装置,其特征在于:包括用于对流至三效催化转化
器的发动机尾气进行加热的电热转化单元。
2.根据权利要求1所述的三效催化转化器加热装置,其特征在于:所述电
热转化单元与所述三效催化转化器的进气口连接。
3.根据权利要求1所述的三效催化转化器加热装置,其特征在于:所述电
热转化单元具有用于产生热量的电阻丝。
4.根据权利要求1所述的三效催化转化器加热装置,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:李艳光
申请(专利权)人:奇瑞汽车股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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