多段载体结构的车用选择性催化还原装置制造方法及图纸

一种多段载体结构的车用选择性催化还原装置，包括催化器、控制系统以及尿素供给喷射系统，所述催化器包括输入通道、输出通道以及载体，所述输入通道以及输出通道分别与所述载体连接，所述载体包括多个载体单元，所述多个载体单元通过主通道串联，第一个载体单元的入口与所述输入通道连接，最后一个载体单元的出口与所述输出通道连接，每个主通道上均设有第一阀门，每个载体单元的出口还分别通过支路通道与所述输出通道连接，每个支路通道上均设有第二阀门，所述第一阀门以及第二阀门与所述控制系统连接。本发明专利技术可以在满足排气的NOx排放标准的前提下，达到降低背压的目的。达到降低背压的目的。达到降低背压的目的。

【技术实现步骤摘要】
多段载体结构的车用选择性催化还原装置


[0001]本专利技术属于选择性催化还原装置领域，尤其涉及一种多段载体结构的车用选择性催化还原装置。

技术介绍

[0002]选择性催化还原装置(Selective Catalytic Reduction,SCR)是目前柴油车上应用最广泛的氮氧化物(NOx)后处理装置。其中绝大多数SCR采用NH3作为还原剂，在催化剂作用下选择性地将排气中的NOx转化还原为无毒无害的氮气(N2)和水(H2O)。
[0003]选择性催化还原装置主要包括催化器、控制系统和尿素供给喷射系统。控制系统负责采集柴油机工况参数等，根据柴油机工况和NOx排放MAP图，决定尿素(CO(NH2)2)溶液喷射量，尿素供给喷射系统将尿素溶液喷射到催化器前的排气管内，热解水解生成氨气，与排气混合进入SCR催化器中，在载体表面催化剂作用下，选择性地将排气中的NOx转化为N2和H2O，从而实现NOx排放的转化净化。
[0004]但是，选择性催化还原装置的使用会导致排气背压增大，使得排气过程中推出功增大，从而给柴油机动力性和经济性带来负面损失。
[0005]目前，降低背压的方法主要是对催化器的载体进行形状结构设计，比如减小载体体积，增大载体孔道直径，载体体积越小，孔道直径越大，排气流通阻力越小，背压越小，但其缺点是会降低催化剂涂覆表面积，从而造成转化效率不足。
[0006]因此，有必要设计一种既可以满足NOx排放要求，又可以降低背压的选择性催化还原装置，对减少车辆NOx排放，提高车辆经济性、动力性具有重要意义。

技术实现思路

[0007]基于此，针对上述技术问题，提供一种可降低背压的多段载体结构的车用选择性催化还原装置。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种多段载体结构的车用选择性催化还原装置，包括催化器、控制系统以及尿素供给喷射系统，所述催化器包括输入通道、输出通道以及载体，所述输入通道以及输出通道分别与所述载体连接，其特征在于，所述载体包括多个载体单元，所述多个载体单元通过主通道串联，第一个载体单元的入口与所述输入通道连接，最后一个载体单元的出口与所述输出通道连接，每个主通道上均设有第一阀门，每个载体单元的出口还分别通过支路通道与所述输出通道连接，每个支路通道上均设有第二阀门，所述第一阀门以及第二阀门与所述控制系统连接。
[0010]本专利技术催化还原装置的催化器具有由多个载体单元串联构成的多段载体结构，并且在每个主通道上均设置了第一阀门，在每个支路通道上均设置了第二阀门，这样控制系统可以根据发动机工况控制第一阀门以及第二阀门的开或闭，以使排气经过最小个数的载体单元，进而使排气的NOx浓度满足预设排放标准，满足预设排放标准后，排气经支路通道
进入输出通道，而不需要流经后续的载体单元，从而达到降低背压的目的。
附图说明
[0011]下面结合附图和具体实施方式本专利技术进行详细说明：
[0012]图1为本专利技术实施例的一种多段载体结构的车用选择性催化还原装置的结构示意图；
[0013]图2为本专利技术实施例的根据发动机工况控制第一阀门以及第二阀门的流程图。
具体实施方式
[0014]如图1所示，本说明书实施例提供一种多段载体结构的车用选择性催化还原装置，包括催化器1100、控制系统1200以及尿素供给喷射系统1300。
[0015]催化器1100包括输入通道1110、输出通道1120以及载体1130，输入通道1110以及输出通道1120分别与载体1130连接。
[0016]控制系统1200根据柴油机工况和NOx排放MAP图，确定尿素供给喷射系统1300的尿素(CO(NH2)2)溶液喷射量，尿素供给喷射系统1300根据喷射量将尿素溶液喷射到催化器1100前的输入通道1110内，热解水解生成氨气，与排气混合进入催化器1100中，在催化器1100的载体表面催化剂作用下，选择性地将排气中的NOx转化为N2和H2O，从而实现NOx排放的转化净化。
[0017]载体1130包括多个载体单元1131，多个载体单元1131通过主通道1132串联，构成多段载体结构。
[0018]第一个载体单元1131的入口与输入通道1110连接，最后一个载体单元1131的出口与输出通道1120连接，每个主通道1132上均设有第一阀门1133。
[0019]每个载体单元1131的出口还分别通过支路通道1134与输出通道1120连接，每个支路通道1134上均设有第二阀门1135。
[0020]在一种实施方式中，每个支路通道1134均经会合通道1136与输出通道1120连接。
[0021]第一阀门1133以及第二阀门1135与控制系统1200连接。
[0022]基于本专利技术车用选择性催化还原装置的结构，使得控制系统可以根据发动机工况控制第一阀门以及第二阀门的开或闭，以使排气经过最小个数的载体单元，进而使排气的NOx浓度满足预设排放标准，满足预设排放标准后，排气经支路通道进入输出通道，而不需要流经后续的载体单元，从而达到降低背压的目的。
[0023]控制系统1200被配置为根据发动机的工况控制第一阀门1133以及第二阀门1135以控制排气经过最小个数的载体单元1131后从输出通道1120排出，最小个数为可使经过的排气的NOx浓度满足预设排放标准的载体单元的最小个数。
[0024]目前，柴油发动机在不同工况下的排气NOx浓度差异很大，比如随着转矩增大，NOx浓度会显著增大，同一转速时，高转矩下NOx浓度可以达到低转矩下NOx浓度的数倍。
[0025]当发动机处于较大工况时，排气NOx浓度较大，此时，需要排气经过较多段数的载体单元1131进行转化净化；同理，当发动机处于较小工况时，排气NOx浓度较小，此时，排气只需经过较少段数的载体单元1131进行转化净化即可。
[0026]这样，排气只需经过必要段数的载体单元1131，即可满足排气的NOx排放标准，满
足排气排放标准后，排气经支路通道1134进入输出通道1120，而不需要流经后续的载体单元1131，从而达到降低背压的目的。
[0027]在一种实施方式中，第一阀门1133以及第二阀门1135初始为关闭状态，上述根据发动机的工况控制第一阀门1133以及第二阀门1135以控制排气经过最小个数的载体单元1131后从输出通道排出，如图2所示，进一步包括：
[0028]S101、确定当前发动机工况。
[0029]在一种实施方式中，可以从发动机采集工况参数，如转速参数以及扭矩参数，根据工况参数确定当前发动机工况。
[0030]S102、确定当前发动机工况下，排气需经过的载体单元的最小个数。
[0031]在一种实施方式中，可以以当前发动机工况为索引，从预设的发动机工况与在该发动机工况下排气需经过的载体单元的最小个数的对应关系中匹配当前发动机工况下，排气需经过的载体单元的最小个数。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多段载体结构的车用选择性催化还原装置，包括催化器、控制系统以及尿素供给喷射系统，所述催化器包括输入通道、输出通道以及载体，所述输入通道以及输出通道分别与所述载体连接，其特征在于，所述载体包括多个载体单元，所述多个载体单元通过主通道串联，第一个载体单元的入口与所述输入通道连接，最后一个载体单元的出口与所述输出通道连接，每个主通道上均设有第一阀门，每个载体单元的出口还分别通过支路通道与所述输出通道连接，每个支路通道上均设有第二阀门，所述第一阀门以及第二阀门与所述控制系统连接。2.根据权利要求1所述的一种多段载体结构的车用选择性催化还原装置，其特征在于，所述控制系统被配置为根据发动机的工况控制所述第一阀门以及第二阀门以控制排气经过最小个数的所述载体单元后从所述输出通道排出，所述最小个数为可使经过的排气的NOx浓度满足预设排放标准的所述载体单元的最小个数。3.根据权利要求2所述的一种多段载体结构的车用选择性催化还原装置，其特征在于，所述第一阀门以及第二阀门初始为关闭状态。4.根据权利要求3所述的一种多段载体结构的车用选择性催化还原装置，其特征在于，所述根据发动机的工况控制所述第一阀门以及第二阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世岩，刘吉，蔡继业，
申请(专利权)人：上海星融汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：