一种天然气汽车尾气处理系统技术方案

本发明专利技术涉及汽车尾气处理领域，尤其是一种天然气汽车尾气处理系统，包括前紧耦合氧化型催化器、还原型催化器、后处理智能控制器、发动机控制器、智能补氧装置、尿素雾化装置。金属载体的金属外壳内是交替分布的金属波纹层和金属基板。前置耦合氧化型催化器（DOC）前端入口有智能补氧装置，通过发动机前氧传感器检测尾气中的的含氧量来动态调整补氧。发动机燃烧后的尾气首先经过前紧耦合氧化型催化器进行尾气的氧化反应，然后经过还原型催化器进行还原反应，最后通过排气出口排放。本发明专利技术的技术方案，可以大幅降低贵金属用量，减少国六天然气后处理催化器的成本。后处理催化器的成本。后处理催化器的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气汽车尾气处理系统


[0001]本专利技术涉及汽车尾气处理领域，尤其是一种天然气汽车尾气处理系统。

技术介绍

[0002]随着中国经济的持续发展，对环保的要求也越来越高。目前出厂上牌合法上路的天然气内燃机车必须满足国六排放标准。由于国五标准对于NO
X
排放未做限制故，采用国五技术路线的各大主机厂主要使用稀薄燃烧技术路线，此技术路线下催化剂采用的为氧化性催化剂(DOC)，可以采用较少的钯铂为主的催化剂对尾气中的CO/CH/NMHC等氧化为CO2+H2O进行处理，对NO
X
还原能力较差。随着国六标准增加对NO
X
处理要求后，各主机厂主要采用当量比燃烧+废气再循环(EGR)+三元催化(TWC)技术方案，对尾气中的NO
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/CO/CH/NMHC都有着较好的处理能力，缺点就是三元催化剂中的钯、铂、铑成本高昂，为了减少NO
X
生成，燃烧系统采用EGR来控制NO
X
生成，系统复杂燃烧效能降低。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是提出一种天然气汽车尾气处理方法，简化系统，提高尾气处理能力，减少钯、铂、铑等稀有元素的使用量。
[0004]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种天然气汽车尾气处理系统，包括前紧耦合氧化型催化器、还原型催化器、后处理智能控制器、发动机控制器、智能补氧装置、尿素雾化装置，前温度传感器采样端与前紧耦合氧化型催化器的进气前端连接，前温度传感器的数据线和后处理智能控制器连接；后温度传感器的采样端与前紧耦合氧化型催化器的后端连接，后温度传感器的数据线和后处理智能控制器连接；智能补氧装置的出气口与前紧耦合氧化型催化器的前端连接，智能补氧装置的控制线路与后处理智能控制器连接；后级前温度传感器的采样端与还原型催化器前端连接，后级前温度传感器的数据线与后处理智能控制器连接；后级前NO
X
传感器与还原型催化器前端连接，后级前NO
X
传感器的数据线与后处理智能控制器连接；尿素雾化装置的出口与还原型催化器连接，尿素雾化装置的控制数据线与后处理智能控制器连接；后NO
X
传感器与还原型催化器后端连接，后NO
X
传感器的数据线与后处理智能控制器连接；SCR后温度传感器的采样端与还原型催化器前端连接，SCR后温度传感器的数据线与后处理智能控制器连接；后处理智能控制器通过数据总线与发动机控制器连接。燃气发动机涡轮增压器排出的发动机燃烧后的尾气首先经过前紧耦合氧化型催化器进行尾气的氧化反应，然后经过还原型催化器进行还原反应，最后通过排气出口排放。
[0005]前紧耦合氧化型催化器(DOC)内置为蜂窝状凹凸面金属载体，所述金属载体，包括金属外壳、金属波纹层、金属基板，金属外壳内是交替分布的金属波纹层和金属基板。金属波纹层和金属基板的表面涂覆各种催化剂涂层，如：含钯、铂、铑等贵金属的涂层或分子筛SCR涂层。所述涂层，主要作用为氧化尾气中的CO/CH/NMHC等气态污染物。金属载体外形呈圆柱体状，金属波纹层为圆环结构，金属波纹层和金属基板通过焊接固定。金属波纹层通过
辊轴滚出高低起伏的波纹，然后再卷制，焊接定型。金属外壳为不锈钢外壳，金属波纹层为铁铬铝波纹层，金属基板铁铬铝基板。
[0006]前置耦合氧化型催化器(DOC)进行氧化反应时需要氧气参与。前置耦合氧化型催化器(DOC)前端入口有智能补氧装置，通过发动机前氧传感器检测尾气中的的含氧量来动态调整补氧，保证前置紧耦合氧化型催化器(DOC)在任何工况下，足量氧化反应；智能补氧装置与后处理智能控制器(DCU)通讯，反馈当前气压及开闭状态并接受指令控制氧气电磁阀开关；气源为车载储气罐中存储的氧气。前温度传感器和后温度传感器与后处理智能控制器(DCU)通讯，反馈当前尾气的前后温度。前氧传感器通过CAN通讯，给信号后处理智能控制器(DCU)来控制智能补氧装置。温度传感器、氧传感器采用目前市场上通用产品。前紧耦合氧化型催化器(DOC)内的金属载体与筒体焊接定型，与传统的衬垫固定载体方式相比更为牢固，抗发动机振动效果更好。
[0007]氧化型催化器的智能补氧装置，前氧传感器安装于前紧耦合氧化型催化器(DOC)的前端，前氧传感器通过数据线与后处理智能控制器连接，后处理智能控制器通过数据线与电磁阀连接，储气罐通过气管与电磁阀进气端连接，电磁阀出气端与前紧耦合氧化型催化器(DOC)通过管道连接，电磁阀上安装有调压装置。调压装置可以为手动式(气压表)也可为电动式机械调压表；压力范围在0
‑
0.7MPA，在阀体上控制出气气压。储气罐可以为车载压缩空气储气罐。电磁阀为电控通断式，接收后处理智能控制器发出的通断指令，反馈通断状态。工作电源由车载电源提供。
[0008]还原型催化器(SCR)为内置蜂窝状陶瓷载体，陶瓷表面涂覆分子筛。通过还原型催化器(SCR)涂覆层来还原尾气中的NOX气体。还原型催化器(SCR)还原反应时需要还原剂氨参与反应，故还原型催化器(SCR)前端有尿素雾化装置，通过管道把雾化氨气送入催化器内反应。尿素雾化装置为可变压缩气压力及可变功率来满足不同工况下对氨需求量不同；内置尿素滤芯，液位传感器，温度传感器，循环加热水道并与后处理智能控制器(DCU)通讯反馈功率、温度、液位、加热电磁阀开闭等信号。前温度传感器、后温度传感器与后处理智能控制器(DCU)通讯，反馈当前尾气的前后温度。后级前NO
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传感器、后NO
X
传感器与后处理智能控制器(DCU)进行通讯，由后级前NO
X
传感器为尿素雾化装置的控制信号，通过当前工况下的NO
X
、PPM浓度
×
进气量+油耗量，算出需氨量来动态控制雾化后尿素质量流量，后NO
X
传感器用于监控反应后尾气中NO
X
浓度并反馈信号给后处理智能控制器(DCU)，实现闭环控制。后处理智能控制器(DCU)根据后级前NO
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传感器、后NO
X
传感器、后级前温度传感器、SCR后温度传感器等采集到的数据，进行综合分析后，输出指令控制尿素雾化装置的氨气输出电磁阀，调整氨气的输出量，使NO
X
还原反应彻底。尿素雾化装置的供电为12V
‑
48V车载电源，压缩空气为车载储气罐提供。
[0009]尿素雾化装置由罐体、气泡石(或空气分散管路)、雾化头(超声波震荡)、雾化头固定浮板(悬浮在尿素溶液中支撑雾化头)、液位传感器、温度传感器、热水循环管路及电磁阀、尿素品质传感器、尿素装置控制模块等构成。罐体内底部有气泡石(或空气分散管路)；罐体内尿素液中有雾化头固定浮板，雾化头固定浮板下方固定有雾化头；罐体侧面上部有尿素加注口，尿素加注口位于罐体内的出口处有尿素过滤装置；罐体顶部中间有尿素装置控制器和热水循环管路；尿素装置控制器下方有液位传感器、温度传感器、尿素品质传感器深入罐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然气汽车尾气处理系统，包括前紧耦合氧化型催化器(3)、还原型催化器(4)、后处理智能控制器(13)、发动机控制器(14)、智能补氧装置(6)、尿素雾化装置(8)，其特征在于：前温度传感器(5)采样端与前紧耦合氧化型催化器(3)的进气前端连接，前温度传感器(5)的数据线和后处理智能控制器(13)连接；后温度传感器(7)的采样端与前紧耦合氧化型催化器(3)的后端连接，后温度传感器(7)的数据线和后处理智能控制器(13)连接；智能补氧装置(6)的出气口与前紧耦合氧化型催化器(3)的前端连接，智能补氧装置(6)的控制线路与后处理智能控制器(13)连接；后级前温度传感器(11)的采样端与还原型催化器(4)前端连接，后级前温度传感器(11)的数据线与后处理智能控制器(13)连接；后级前NO
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传感器(12)与还原型催化器(4)前端连接，后级前NO
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传感器(12)的数据线与后处理智能控制器(13)连接；尿素雾化装置(8)的出口与还原型催化器(4)连接，尿素雾化装置(8)的控制数据线与后处理智能控制器(13)连接；后NO
X
传感器(10)与还原型催化器(4)后端连接，后NO
X
传感器(10)的数据线与后处理智能控制器(13)连接；SCR后温度传感器(9)的采样端与还原型催化器(4)前端连接，SCR后温度传感器(9)的数据线与后处理智能控制器(13)连接；后处理智能控制器(13)通过数据总线与发动机控制器(14)连接。2.如权利要求1所述天然气汽车尾气处理系统，其特征在于：前紧耦合氧化型催化器(3)内置为蜂窝状凹凸面金属载体，包括金属外壳(3.1)、金属波纹层(3.2)、金属基板(3.3)，金属外壳(3.1)内是交替分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘柳成林，刘光文，杨晓桐，卢星宇，梁士贵，秦秀凤，
申请(专利权)人：广西辉煌朗洁环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：