一种发动机尾气处理装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种发动机尾气处理装置及方法，主要涉及发动机技术领域。其中，发动机尾气处理装置包括氨气供给器，控制器以及选择性催化还原器SCR；氨气供给器与发动机排气管之间设置电磁阀，排气管与SCR连通，且按照尾气排放方向在电磁阀前设置氮氧化合物传感器；控制器分别与氨气供给器、电磁阀、氮氧化合物传感器相连。基于上述装置，向排气管中输入氨气来进行发动机尾气处理，可以避免向排气管中喷入尿素水溶液喷雾会导致排气温度降低，同时，还可以避免尿素水溶液喷雾热解产物异氰酸沉积在排气管及催化器内部，提升氮氧化合物NO

【技术实现步骤摘要】
一种发动机尾气处理装置及方法


[0001]本申请涉及发动机
，特别是涉及一种发动机尾气处理装置及方法。

技术介绍

[0002]发动机排放尾气中的氮氧化合物NO
X
不仅会污染环境，还会危害人体健康。为了减小其危害，通常需要用到选择性催化还原(Select Catalyst Reduction，SCR)对发动机的尾气进行处理，进而降低NO
X
排放。
[0003]现有SCR系统如图1所示，尿素箱中的尿素水溶液通过尿素供给单元泵至尿素喷射单元后控制尿素水溶液以雾状喷入发动机尾气中，尿素喷雾在排气管及混合器中与发动机高温排气混合，尿素在高温排气中分解生成的氨气NH3随气流进入催化转化器中与废气中NO
X
产生反应，生成氮气N2和水H2O排放到空气中。
[0004]在上述过程中，向排气管中喷入尿素水溶液喷雾会导致排气温度降低，不利于NO
X
发生化学反应，降低NO
X
转化效率。此外，尿素水溶液喷雾热解产物异氰酸HNCO在排气管中难以分解生产NH3，变为沉积物附着在排气管及催化器内部，降低NO
X
转化效率。

技术实现思路

[0005]本申请公开了一种发动机尾气处理装置及方法，通过向排气管中输入氨气来进行发动机尾气处理，可以避免向排气管中喷入尿素水溶液喷雾会导致排气温度降低，同时，还可以避免尿素水溶液喷雾热解产物异氰酸沉积在排气管及催化器内部，提升氮氧化合物NO
X
转化效率。
[0006]第一方面，本申请提供了一种发动机尾气处理装置，所述装置包括氨气供给器，控制器以及选择性催化还原器SCR；
[0007]所述氨气供给器与发动机排气管之间设置电磁阀，所述排气管与所述SCR连通；
[0008]所述控制器分别与所述氨气供给器、所述电磁阀相连，其中，所述控制器用于控制所述氨气供给器供给氨气，并通过控制所述电磁阀占空比调节所述氨气控制量。
[0009]基于上述装置，向排气管中精准输入氨气来进行发动机尾气处理，可以避免向排气管中喷入尿素水溶液喷雾会导致排气温度降低，同时，还可以避免尿素水溶液喷雾热解产物异氰酸沉积在排气管及催化器内部，提升氮氧化合物NO
X
转化效率。
[0010]在一种可能的设计种，所述氨气供给器包括液氨罐、氨气转化器；
[0011]所述液氨罐与所述氨气转化器及所述控制器相连；
[0012]所述氨气转化器与所述控制器相连；
[0013]其中，所述液氨罐用于存储液氨，所述氨气转化器用于将液氨转化为氨气。
[0014]基于上述装置，可以制取得到氨气，该氨气用于对氮氧化合物NO
X
转化氮气和水。
[0015]在一种可能的设计中，所述氨气供给器内设置温度传感器和压力传感器；
[0016]所述温度传感器与所述控制器相连；
[0017]所述压力传感器与所述控制器相连；
[0018]其中，所述温度传感器用于检测所述氨气供给器内的氨气温度，所述压力传感器用于检测所述氨气供给器内的氨气压力。
[0019]基于上述装置，获取氨气供给器内的氨气温度及氨气压力，有助于对氨气供给量进行控制。
[0020]在一种可能的设计中，所述氨气转化器包括调压阀及蒸发器；
[0021]所述蒸发器与所述调压阀相连；
[0022]所述调压阀与所述液氨罐及所述控制器相连；
[0023]所述蒸发皿与所述控制器相连；
[0024]其中，所述调压阀用于调节液氨的压力，使得液氨均匀输出，所述蒸发器用于将调压后的液氨汽化成氨气。
[0025]基于上述装置，将液氮转化为氨气，并均匀输出。
[0026]在一种可能的设计中，所述氨气转化器还包括换热器，所述换热器设置于所述液氨罐与所述调压阀之间，用于将液氨加热后在输送给所述调压阀。
[0027]基于上述装置，对液氮进行升温，不仅有助于提高氨气转化效率，升温后的氨气也能减小对排气管中的温度影响。
[0028]第二方面，本申请提供了一种发动机尾气处理方法，基于上述任一装置，所述方法包括：
[0029]根据发动机转速及油门开合度，计算处理氮氧化合物所需的氨气需求量；
[0030]根据所述氨气需求量、温度传感器检测到的氨气供给器内氨气温度值以及压力传感检测到的氨气供给器内氨气压力值，确定电磁阀目标占空比；
[0031]根据目标占空比控制所述电磁阀的开启和关闭，控制氨气定量输入排气管。
[0032]通过上述方法，向排气管中定量输入氨气来进行发动机尾气处理，可以避免向排气管中喷入尿素水溶液喷雾会导致排气温度降低，同时，还可以避免尿素水溶液喷雾热解产物异氰酸沉积在排气管及催化器内部，提升氮氧化合物NO
X
转化效率。
[0033]在一种可能的设计中，所述根据发动机转速及油门开合度，计算处理氮氧化合物所需的氨气需求量，包括：
[0034]根据所述发动机转速及所述油门开合度，计算发动机排气流量；
[0035]根据所述排气流量及氮氧化合物的体积浓度，计算氮氧化合物的摩尔流量；
[0036]根据所述摩尔流量，计算所述氨气需求量。
[0037]通过上述方法，计算处理当前发动机排气管中的氮氧化合物所需的氨气需求量，可以有效避免氨气浪费或者氮氧化合物排放超标。
[0038]在一种可能的设计中，所述根据所述氨气需求量、温度传感器检测到的氨气供给器内氨气温度值以及压力传感检测到的氨气供给器内氨气压力值，确定电磁阀目标占空比，包括：
[0039]获取温度传感器检测到的氨气供给器内氨气温度值，以及压力传感检测到的氨气供给器内氨气压力值；
[0040]将所述氨气需求量、所述氨气温度值以及所述氨气压力值，与电磁阀特性图进行比对，其中，所述电磁阀特性图中包含氨气需求量、氨气温度值、氨气压力值以及电磁阀占空比；
[0041]根据比对结果，确定所述氨气需求量、所述氨气温度值以及所述氨气压力值共同对应的第一电磁阀占空比；
[0042]将所述第一电磁阀占空比作为所述目标占空比。
[0043]通过上述方法，获取控制电磁阀的占空比，进而实现对氨气的精准定量排放，可以有效避免氨气浪费或者氮氧化合物排放超标。
[0044]在一种可能的设计中，在所述确定电磁阀目标占空比之前，还包括：
[0045]控制液氨罐输出液氨；
[0046]控制调压阀对所述液氨进行调压；
[0047]控制蒸发器将调压后的液氨转化为氨气；
[0048]将氨气通过所述氨气供给器输向电磁阀。
[0049]通过上述方法，制取得到用于处理氮氧化合物的氨气。
[0050]在一种可能的设计中，在所述通过调压阀对液氨进行调压之前，还包括：
[0051]控制换热器对所述液氨进行加热；
[0052]将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机尾气处理装置，其特征在于，所述装置包括氨气供给器，控制器以及选择性催化还原器SCR；所述氨气供给器与发动机排气管之间设置电磁阀，所述排气管与所述SCR连通，且按照尾气排放方向在所述电磁阀前设置氮氧化合物传感器，其中，所述氮氧化合物传感器用于检测氮氧化合物的体积浓度；所述控制器分别与所述氨气供给器、所述电磁阀、所述氮氧化合物传感器相连，其中，所述控制器用于控制所述氨气供给器供给氨气，并通过控制所述电磁阀占空比调节所述氨气控制量。2.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述氨气供给器包括液氨罐、氨气转化器；所述液氨罐与所述氨气转化器及所述控制器相连；所述氨气转化器与所述控制器相连；其中，所述液氨罐用于存储液氨，所述氨气转化器用于将液氨转化为氨气。3.如权利要求2所述装置，其特征在于，所述氨气供给器内设置温度传感器和压力传感器；所述温度传感器与所述控制器相连；所述压力传感器与所述控制器相连；其中，所述温度传感器用于检测所述氨气供给器内的氨气温度，所述压力传感器用于检测所述氨气供给器内的氨气压力。4.如权利要求2所述装置，其特征在于，所述氨气转化器包括调压阀及蒸发器；所述蒸发器与所述调压阀相连；所述调压阀与所述液氨罐及所述控制器相连；所述蒸发皿与所述控制器相连；其中，所述调压阀用于调节液氨的压力，使得液氨均匀输出，所述蒸发器用于将调压后的液氨汽化成氨气。5.如权利要求4所述装置，其特征在于，所述氨气转化器还包括换热器，所述换热器设置于所述液氨罐与所述调压阀之间，用于将液氨加热后在输送给所述调压阀。6.一种发动机尾气处理方法，基于上述1
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5任一项权利要求所述装置，其特征在于，所述方法包括：根据发动机转...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德礼，白玲，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：