一种柴油车的发动机排气系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种柴油车的发动机排气系统，包括排气歧管以及稀燃NOx捕集器，排气歧管上设置有第一尿素喷嘴；稀燃NOx捕集器的多孔道载体包括串联设置的第一多孔道载体和第二多孔道载体；在第一多孔道载体的孔道内壁复合有第一催化涂层；在第二多孔道载体的孔道内壁复合有第二催化涂层；第一催化涂层为稀土氧化物涂层；第二催化涂层为包含金属氧化物和贵金属的混合涂层。采用本申请的柴油车的发动机排气系统进行脱硫，可以将脱硫时间缩短至少一半，燃油消耗也明显减少。同时，减少了一半的LNT脱硫时间是对车辆舒适性的贡献。另外，本实用新型专利技术提供的柴油车的发动机排气系统在进行LNT脱硫的同时可以净化发动机排气中的NOx。LNT脱硫的同时可以净化发动机排气中的NOx。LNT脱硫的同时可以净化发动机排气中的NOx。

【技术实现步骤摘要】
一种柴油车的发动机排气系统


[0001]本技术涉及柴油机的发动机排气处理
，尤其涉及一种柴油车的发动机排气系统。

技术介绍

[0002]解读柴油车(LDD)排放法规，可以发现从国5(CN
Ⅴ
)升级到国6b(CN
Ⅵ
b)NOx排放限值下降了82.1％，NOx排放呈现更严格趋势。
[0003]现在行业内针对柴油车对国
Ⅵ
排放法规的排放路线主要后处理布置处理方式如图1和图2所示。图1为现有行业的一种柴油车的发动机排气系统图；
[0004]图2为现有行业的另一种柴油车的发动机排气系统图。因为轻型柴油机特点是富氧燃烧，稀燃NOx捕集器(lean NOx trap，LNT)在国
Ⅵ
法规阶段被开发出来并得到了应用。这是行业内的一项新技术。LNT多孔道载体内部涂层中含有贵金属Pt、Pd、Rh，并特别引入了CeO2和BaO。
[0005]利用内部涂层中的贵金属Pt、Pd、Rh，可以进行如下氧化反应和还原反应，目的是净化污染物CO、HC、NOx。LNT内的NOx净化也被行业内称为D
‑
NOx：
[0006]NO+1/2H2→
H2O+NH3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(通过H2进行D
‑
NOx)；
[0007]H2+NO
→
H2O+1/2N2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(通过H2进行D
‑
NOx)。
[0008]同时，LNT内部有一种不可缺少的物质BaO，NO2在BaO的作用下存储于LNT中，BaO作用下的NOx存储反应如下式所示：
[0009]BaO+2NO2+1/2O2→
Ba(NO3)2。
[0010]但是，BaO的痛点是硫中毒，BaO硫中毒的过程如下式所示：
[0011]燃油中的S+O2→
SO2；
[0012]BaO+1/2O2+SO2→
BaSO4。
[0013]而每次成功的脱硫，至少消耗1L燃油，脱硫时间大约20分钟。
[0014]因此，硫中毒是LNT存在的一个致命缺点，是这个行业的“顽疾”，也是未解决的难题。硫中毒的后果是LNT吸附和脱附NOx的能力下降，下降的程度取决于BaSO4这类硫化物的生成量。

技术实现思路

[0015]有鉴于此，本技术要解决的技术问题在于提供一种柴油车的发动机排气系统，可以解决硫中毒。
[0016]本技术提供了一种柴油车的发动机排气系统，包括排气歧管以及稀燃NOx捕集器，所述排气歧管上设置有第一尿素喷嘴；
[0017]所述稀燃NOx捕集器的多孔道载体包括串联设置的第一多孔道载体和第二多孔道载体；在所述第一多孔道载体的孔道内壁复合有第一催化涂层；在所述第二多孔道载体的孔道内壁复合有第二催化涂层；
[0018]所述第一催化涂层为稀土氧化物涂层；
[0019]所述第二催化涂层为包含金属氧化物和贵金属的混合涂层。
[0020]优选的，所述第一多孔道载体和第二多孔道载体之间的间距为2～20mm。
[0021]优选的，所述第一催化涂层的厚度为0.1～25μm。
[0022]优选的，所述第一催化涂层为La2O3涂层。
[0023]优选的，所述第二催化涂层为包含Pt、Pb、Rh、CeO2和BaO的涂层。
[0024]优选的，所述第二催化涂层的厚度为0.1～25μm。
[0025]优选的，所述稀燃NOx捕集器还包括壳体，所述壳体内设置有多孔道载体，所述多孔道载体由所述第一多孔道载体和所述第二多孔道载体共同形成，所述多孔道载体的外周壁和壳体的内周壁之间设置有衬垫。
[0026]优选的，所述壳体的两端均设置有开口；
[0027]气流从所述壳体的一端开口进入，依次流经所述第一多孔道载体和所述第二多孔道载体，并从壳体的另一端开口排出；
[0028]所述第一多孔道载体的孔道和所述第二多孔道载体的孔道均沿气流方向延伸设置。
[0029]优选的，所述壳体沿气流方向依次包括：
[0030]第一连接管段、第一扩张段、主体段、第二扩张段和第二连接管段；
[0031]所述第一多孔道载体和第二多孔道载体均设置于所述主体段；
[0032]所述第一扩张段从一端到另一端内径逐渐增大，并且所述第一扩张段的内径较大的一端朝向所述主体段；
[0033]所述第二扩张段从一端到另一端内径逐渐增大，并且所述第二扩张段的内径较大的一端朝向所述主体段。
[0034]优选的，所述发动机排气系统还包括：
[0035]气体进口与所述排气歧管的气体出口相连的涡轮；
[0036]气体进口与所述稀燃NOx捕集器的气体出口相连的柴油颗粒捕集器；
[0037]气体进口与所述柴油颗粒捕集器的气体出口相连的选择性催化还原装置；
[0038]所述涡轮的气体出口连接所述稀燃NOx捕集器的气体进口；
[0039]所述涡轮通过传动轴带动压气机将空气引入中冷器；
[0040]所述中冷器的气体出口通过节气门总成连接发动机的进气歧管。
[0041]本技术的有益效果：柴油车的发动机排气系统在进行稀燃NOx捕集器的脱硫过程中，会将尿素喷到发动机的排气歧管上，热解得到氨气；氨气经过涡轮的搅拌与发动机的排气混匀，进入稀燃NOx捕集器，在稀土金属氧化物的作用下催化得到氢气；氢气与硫酸钡反应实现脱硫。采用本申请的柴油车的发动机排气系统进行脱硫，可以将脱硫时间缩短至少一半，燃油消耗也明显减少。由于现有的LNT脱硫需要的高温条件需要通过发动机多喷燃油燃烧才能满足，而发动机多喷燃油燃烧会产生高负荷噪声，长时间的高负荷噪声是让驾乘人员反感的，因此，减少了一半的LNT脱硫时间则是对车辆舒适性的贡献。另外，本技术提供的柴油车的发动机排气系统在进行LNT脱硫的同时可以净化发动机排气中的NOx。
附图说明
[0042]图1为现有行业的一种柴油车的发动机排气系统图；其中，M
‑
1为稀燃NOx捕集器，M
‑
2为柴油颗粒捕集器，M
‑
3为选择性催化还原装置，M
‑
4为第一氧传感器，M
‑
5为第一高温传感器，M
‑
6为第一氮氧传感器，M
‑
7为第二氧传感器，M
‑
8第二高温传感器，M
‑
9为压差传感器，M
‑
10为尿素喷嘴，M
‑
11为第三高温传感器，M
‑
12为第二氮氧传感器；
[0043]图2为现有行业的另一种柴油车的发动机排气系统图；其中，N
‑
1为稀燃NOx捕集器，N
‑
2为带有SCR功能的柴油颗粒捕集器，N
‑
3为选择性催化还原装置，N...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柴油车的发动机排气系统，其特征在于，包括排气歧管以及稀燃NOx捕集器，所述排气歧管上设置有第一尿素喷嘴；所述稀燃NOx捕集器的多孔道载体包括串联设置的第一多孔道载体和第二多孔道载体；在所述第一多孔道载体的孔道内壁复合有第一催化涂层；在所述第二多孔道载体的孔道内壁复合有第二催化涂层；所述第一催化涂层为稀土氧化物涂层；所述第二催化涂层为包含金属氧化物和贵金属的混合涂层。2.根据权利要求1所述的发动机排气系统，其特征在于，所述第一多孔道载体和第二多孔道载体之间的间距为2～20mm。3.根据权利要求1所述的发动机排气系统，其特征在于，所述第一催化涂层的厚度为0.1～25μm。4.根据权利要求1所述的发动机排气系统，其特征在于，所述第一催化涂层为La2O3涂层。5.根据权利要求1所述的发动机排气系统，其特征在于，所述第二催化涂层的厚度为0.1～25μm。6.根据权利要求1所述的发动机排气系统，其特征在于，所述稀燃NOx捕集器还包括壳体，所述壳体内设置有多孔道载体，所述多孔道载体由所述第一多孔道载体和所述第二多孔道载体共同形成，所述多孔道载体的外周壁和壳体的内周壁之间设置有衬垫。7.根据权利要求6所述的发动机...

【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：