预处理单元及尾气处理系统和车辆技术方案

本实用新型专利技术提供了一种预处理单元及尾气处理系统和车辆，该预处理单元设于发动机和柴油颗粒捕集器之间的排气管路上，包括前反应部和后反应部，前反应部与后反应部均设置在排气管路上；并且，在前反应部和后反应部之间设有喷油器，所述喷油器伸于所述排气管路内的一端上设有防积碳涂层。本实用新型专利技术的预处理单元，通过在喷油器的位于排气管路内的一端涂设防积碳涂层，可以催化流过其表面的CO和HC与O2反应，生成H20和CO2，能够减少甚至避免积碳的生成，而有利于喷油器性能的保持。而有利于喷油器性能的保持。而有利于喷油器性能的保持。

【技术实现步骤摘要】
预处理单元及尾气处理系统和车辆


[0001]本技术涉及发动机尾气处理
，特别涉及一种用于柴油颗粒捕集器再生的预处理单元。本技术还涉及一种尾气处理系统，以及一种设有该系统的车辆。

技术介绍

[0002]柴油发动机具有热效率高、节油等优点，但其颗粒物(PM，也被称作碳颗粒)的排放污染是影响其应用于乘用车辆上的重要障碍。随着柴油车排放标准的升级，尤其是PM及氮氧化物(NO
X
)限值的不断收紧，仅依靠发动机本身和借助柴油氧化催化器减少燃烧污染物已无法满足要求。
[0003]现有技术中，通过在发动机尾气排放管路中增加DPF，来降低PM的排放，是当前公认的降PM的最有效手段之一，净化效率能达到90％以上。其中，DPF(Diesel Particulate Filter)指柴油颗粒捕集器，在DPF中加设SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原装置)则形成带有SCR功能的DPF(Diesel Particle Filter with SCR Function)，简称SDPF。此间，DPF的过滤体的再生是DPF得以实用化的关键技术。
[0004]DPF的过滤体随着捕集的颗粒物的增多，会发生阻塞，而碳颗粒(PM)通常可在550℃以上可以氧化燃烧，从而使DPF再生。传统的手段是，排气管路中设置稀燃NO
X
捕集器(lean NO
X trap，LNT)或者氧化催化器(Diesel Oxidation Catalyst，DOC)，采用缸内燃油后喷技术，在发动机正常喷油着火后，在活塞下行的过程中，喷油器额外向气缸内喷射燃油。后喷产生的燃油产生大量的HC和CO，这些反应剂在DOC内部贵金属Pt、Rh等催化剂的作用下与O2(氧气)，进行催化氧化反应生热，直到DOC出口温度达到DPF前的温度达到590℃左右时，DPF开始再生。
[0005]但是，一般的轻型柴油发动机实际DPF再生过程可达20分钟，在缸内燃油后喷技术中，缸内燃油后喷时，燃油颗粒会附着在发动机的缸壁上，被油底壳的机油冲刷，这个结果会使机油稀释。机油稀释如果超标则后果非常严重，有可能造成发动机的报废。
[0006]故而，在现有技术中，一般会在排气管路上单独设置一个喷油器(俗称“第五喷油器”，这里所述的“第五”，是因为最早研究排气管路上增加喷油器，是针对四缸柴油发动机上研究的，四缸柴油发动机每缸各有一个喷油器，然后在排气管路上增设一个相同的喷油器，故称之为第五)，该喷油器设于DOC前。
[0007]然而，在实践应用中，由于第五喷油器所处的超高温工况环境，经常会造成喷油器内部电磁线圈的烧损，第五喷油器的头部也很容易形成积碳，影响喷油器的性能。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本技术旨在提出一种预处理单元，以能够减少喷油器积碳的形成。
[0009]为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0010]一种预处理单元，设于发动机和所述柴油颗粒捕集器之间的排气管路上，所述预处理单元包括前反应部和后反应部，所述前反应部与所述后反应部均设置在所述排气管路
上；
[0011]所述前反应部和所述后反应部之间设有喷油器，所述喷油器伸于所述排气管路内的一端上设有防积碳涂层。
[0012]进一步的，所述前反应部与所述后反应部沿所述排气管路内的尾气流向顺次布置。
[0013]进一步的，所述后反应部的长度为所述前反应部长度的0.25～0.5倍。
[0014]进一步的，所述喷油器中设有可与外部冷却回路相连的降温结构。
[0015]进一步的，所述降温结构包括设于所述喷油器壳体中的水套。
[0016]进一步的，所述前反应部设置为稀燃NO
X
捕集器或氧化催化器。
[0017]进一步的，所述后反应部包括壳体，以及设于所述壳体内的载体；所述壳体串接于所述排气管路上，所述载体具有多个孔道；各所述孔道将所述载体前后的所述排气管路导通，所述孔道的内壁上设有催化剂涂层。
[0018]进一步的，所述催化剂涂层设置为铑涂层。
[0019]相对于现有技术，本技术具有以下优势：
[0020]本技术所述的预处理单元，在为柴油颗粒捕集器的再生提供高温条件的预处理单元中，将喷油器设置在前反应部和后反应部之间，并通过在喷油器的位于排气管路内的一端涂设防积碳涂层，可以较好地催化流过其表面的CO和HC与O2反应，生成H20和CO2，从而能够减少甚至避免积碳的生成，而有利于喷油器性能的保持。
[0021]此外，将后反应部设置为前反应部的0.25～0.5倍长度，也有利于预处理单元整体催化反应性能的保持。
[0022]本技术还提出一种尾气处理系统，包括与发动机的排气门相连接的排气管路，所述排气管路上设有柴油颗粒捕集器，所述排气管路上设有本技术所述的预处理单元；所述预处理单元位于所述发动机和所述柴油颗粒捕集器之间。
[0023]另外，本技术也提出了一种车辆，所述车辆上设有如上所述的尾气处理系统。
[0024]相对于现有技术，本技术的尾气处理系统及车辆具有上述预处理单元所具备的技术优势。
附图说明
[0025]构成本技术的一部分的附图，是用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明是用于解释本技术，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0026]图1为本技术实施例一所述的预处理单元设于排气管路中的整体系统配置图；
[0027]图2为本技术实施例一所述的载体及其壳体的整体结构示意图；
[0028]附图标记说明：
[0029]1、发动机；10、排气管路；100、排气门；101、增压器；102、第一氧传感器；103、第一高温传感器；
[0030]20、前反应部；21、后反应部；22、喷油器；201、第一氮氧传感器；202、第二高温传感器；203、第二氧传感器；204、第一尿素喷嘴；211、衬垫；212、载体；213、孔道；214、壳体；215、
过渡段；216、接口；
[0031]3、柴油颗粒捕集器；300、差压传感器；301、第二尿素喷嘴；302、第二氮氧传感器；303、第三高温传感器；
[0032]4、选择性催化还原装置；400、第三氮氧传感器。
具体实施方式
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]在本技术的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制；若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预处理单元，设于发动机(1)和所述柴油颗粒捕集器(3)之间的排气管路(10)上，其特征在于：所述预处理单元包括前反应部(20)和后反应部(21)，所述前反应部(20)与所述后反应部(21)均设置在所述排气管路(10)上；所述前反应部(20)和所述后反应部(21)之间设有喷油器(22)，所述喷油器(22)伸于所述排气管路(10)内的一端上设有防积碳涂层。2.根据权利要求1所述的预处理单元，其特征在于：所述前反应部(20)与所述后反应部(21)沿所述排气管路(10)内的尾气流向顺次布置。3.根据权利要求2所述的预处理单元，其特征在于：所述后反应部(21)的长度为所述前反应部(20)长度的0.25～0.5倍。4.根据权利要求1所述的预处理单元，其特征在于：所述喷油器(22)中设有可与外部冷却回路相连的降温结构。5.根据权利要求4所述的预处理单元，其特征在于：所述降温结构包括设于所述喷油器(22)壳体中的水套。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的预处理单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振兴，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：