發(fā)動機scr催化器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機降低NOx排放領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)動機SCR催化器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為發(fā)動機降低NOx排放的重要技術(shù)，SCR(選擇性催化還原器)在中重車用發(fā)動機上得到廣泛運用。在SCR催化器涂層、載體等硬件配置一定的情況下，可以通過提高其溫度和降低排氣空速來提高SCR催化器的實際轉(zhuǎn)化效率。
[0003]隨著排放法規(guī)的日益嚴格，特別是執(zhí)行WHTC排放循環(huán)的城市車輛，為了不至發(fā)動機犧牲太多的油耗來確保排放，SCR催化器的負擔也越來越重。然而，對于低馬力段和低負荷的發(fā)動機在WHTC排放循環(huán)區(qū)，SCR催化器的溫度非常低，SCR催化器的效率也相應(yīng)十分低，難以通過WHTC循環(huán)。為了提高發(fā)動機的排溫，現(xiàn)在常用的技術(shù)是使用進氣節(jié)流閥，通過減小進氣量，放緩燃燒速度，達到提高排氣溫度的效果。進氣節(jié)流閥另一個作用是在發(fā)動機倒拖時，盡量小的關(guān)閉節(jié)氣門，防止氣流帶走SCR催化器的熱量。進氣節(jié)流閥在一定程度上提高了排氣溫度，但在防止排氣帶走SCR后處理熱量方面能力相當有限，最終使得其溫度沒有最大能力的提升或保持。并且如果節(jié)氣門開度太小，氣缸內(nèi)形成負壓，會導致機油上串，機油燃燒會增加柴油機的顆粒和煙度。
[0004]因此，現(xiàn)有的技術(shù)方案主要缺點為:
[0005]1、倒拖工況，進氣節(jié)流閥不能完全關(guān)閉，始終有一部分氣流流過SCR催化器，帶走熱量；而且廢氣從排氣管到SCR催化器可以看成是絕熱膨脹過程，廢氣的溫度會進一步降低。
[0006]2、如果進氣節(jié)流閥開度過小，進氣過程缸內(nèi)將產(chǎn)生很大的負壓，曲軸箱機油上串，不充分燃燒的機油將會導致顆粒和煙度增加。
[0007]3、在非排放區(qū)，特別是怠速工況，有一部分氮氧很低且相對于SCR催化器平均溫度TC也很低的廢氣流經(jīng)SCR催化器，造成了不必要的熱量損失，并且這一部分廢氣長時間流過SCR催化器，會使氨儲量不斷的降低，不利于SCR催化器效率的提升。
[0008]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理的發(fā)動機SCR催化器系統(tǒng)，該發(fā)動機SCR催化器系統(tǒng)在SCR催化器的入口前端并聯(lián)一段旁通管路，并在旁通管路入口安裝一個雙向旁通閥，控制發(fā)動機廢氣的不同流通路徑，能夠最大限度的減小SCR催化器熱量損失，提高或保持SCR催化器的溫度，提升SCR催化器的轉(zhuǎn)換效率，并且在一定程度上可以減小發(fā)動機的煙度和顆粒等排放物，從而保證發(fā)動機處于更低的排放水平。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型提供了發(fā)動機SCR催化器系統(tǒng)，包括:發(fā)動機機體，其進氣端布設(shè)有增壓器壓氣機、進氣管路和發(fā)動機進氣總管，以及設(shè)置在該進氣管路上的進氣節(jié)流閥；該發(fā)動機機體的排氣端布設(shè)有發(fā)動機排氣管和增壓器渦輪機，所述發(fā)動機排氣管上設(shè)置有排氣溫度傳感器；SCR催化器，其上、下游分別設(shè)置有SCR上、下游溫度傳感器；以及旁通管路，并聯(lián)設(shè)置在所述SCR催化器的入口前端，并在該旁通管路的入口處設(shè)置雙向旁通閥。
[0011]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，增壓器壓氣機與新鮮空氣入口連通。
[0012]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，SCR催化器的末端安裝有NOdf感器。
[0013]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，SCR上、下游溫度傳感器的輸出端和度傳感器的輸出端均與E⑶連接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:該發(fā)動機SCR催化器系統(tǒng)在SCR催化器的入口前端并聯(lián)一段旁通管路，并在旁通管路入口安裝一個雙向旁通閥，控制發(fā)動機廢氣的不同流通路徑，能夠最大限度的減小SCR催化器熱量損失，提高或保持SCR催化器的溫度，提升SCR催化器的轉(zhuǎn)換效率，并且在一定程度上可以減小發(fā)動機的煙度和顆粒等排放物，從而保證發(fā)動機處于更低的排放水平。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的發(fā)動機SCR催化器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實用新型的發(fā)動機SCR催化器系統(tǒng)的流程圖。其中，雙向旁通閥置I表示廢氣完全從旁通管流向大氣或下一個后處理環(huán)節(jié)，雙向旁通閥置2表示廢氣完全從SCR催化器流向大氣或下一個后處理環(huán)節(jié)，Λ T =排氣溫度-SCR催化器平均溫度Τ。，!！為廢氣從排氣總管到SCR催化器的溫度損失值(經(jīng)驗值)，T。、Td分別為SCR催化器平均溫度和添藍起噴溫度。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細描述，但應(yīng)當理解本實用新型的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0018]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0019]要提高或保持SCR催化器的溫度，應(yīng)該從“開源”和“節(jié)流”兩方面考慮，“開源”，即提高排氣溫度，“節(jié)流”，即減小SCR催化器自身熱量的流失。進氣節(jié)流閥便是起到“開源”的作用。如果配合使用帶雙向旁通閥的旁通管路，則可以最大限度的減小SCR催化器熱量損失，提高或保持SCR催化器的溫度，提升SCR催化器的轉(zhuǎn)換效率，并且在一定程度上可以減小發(fā)動機的煙度和顆粒等排放物，從而保證發(fā)動機處于更低的排放水平。
[0020]如圖1所示(箭頭代表氣流方向)，根據(jù)本實用新型【具體實施方式】的發(fā)動機SCR催化器系統(tǒng)的具體包括:發(fā)動機機體14、發(fā)動機排氣管1、增壓器渦輪機8、旁通管路2、雙向旁通閥3、排氣溫度傳感器4、SCR催化器5、增壓器壓氣機9、進氣管路10和發(fā)動機進氣總管13，以及NOx傳感器6、SCR上、下游溫度傳感器7、進氣節(jié)流閥12。其中，新鮮空氣入口 10與增壓器壓氣機9連通，進氣節(jié)流閥12設(shè)置在進氣管路11上。增壓器渦輪機8、旁通管路2、雙向旁通閥3、SCR催化器5設(shè)置在該發(fā)動機機體13的排氣端，旁通管路2并聯(lián)在SCR催化器5的入口前端，雙向旁通閥3設(shè)置在旁通管路2的入口處，旁通管路2的出口連接有其他后處理器或大氣。NOx傳感器6安裝在SCR催化器5的末端，用于測量最終的NO x值。SCR上、下游溫度傳感器7分別設(shè)置在SCR催化器5的上、下游，用于測量SCR催化器的上下游溫度，雙向旁通閥3設(shè)置在旁通管路2的入口處能夠控制發(fā)動機廢氣的不同流通路徑。排氣溫度傳感器4設(shè)置在發(fā)動機排氣管I上，用于測量發(fā)動機排氣管的排氣溫度。
[0021]E⑶采集SCR催化器上下游溫度傳感器的測量值，并將計算出的SCR催化器上下游溫度的平均值Tc與排氣溫度傳感器4采集的排氣溫度值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果，和發(fā)動機運行的工況，由本提案的控制策略決定雙向旁通