專利名稱：自然預(yù)熱的降低發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)排放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
自然預(yù)熱的降低發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)排放裝置涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣凈化裝置。特別是涉及解決冷起動(dòng)和暖車工況的排放凈化裝置。
背景技術(shù)：
采用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣催化劑是解決發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染的關(guān)鍵措施。利用電控噴射技術(shù)加上排氣催化劑，完全可以使發(fā)動(dòng)機(jī)及整車的排放滿足歐洲II號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。然而，隨著歐洲III標(biāo)準(zhǔn)的推出，一方面排放指標(biāo)要求更加苛刻，另一方面測(cè)量方法發(fā)生了變化。歐洲II號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方法是發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)暖車后進(jìn)行測(cè)量，不要求起動(dòng)和暖車工況的排放，而歐洲III標(biāo)準(zhǔn)是起動(dòng)后馬上就開(kāi)始測(cè)量，它即測(cè)量了暖車工況也測(cè)量起動(dòng)工況的排放。在起動(dòng)和暖車工況，由于排氣溫度低，使得催化劑的溫度也很低，低于200℃，達(dá)不到催化劑起作用的最低溫度，所以，催化劑在這時(shí)不起作用。另一方面，起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣為濃混合氣，產(chǎn)生較濃的CO和HC。在歐洲III標(biāo)準(zhǔn)控制的CO和HC排放量中，起動(dòng)和暖車工況HC排放占全部HC排放的60～80％，已經(jīng)成為HC排放的主體，靠傳統(tǒng)的方法幾乎無(wú)法解決。現(xiàn)在常用的氧化型和吸附型催化劑面臨著壽命短、需要定期更換、成本高等諸多挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決由于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)工況和暖車工況排氣溫度低，三效催化劑在該階段不起作用的排氣污染問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制操作方便，成本低廉無(wú)需維護(hù)的自然預(yù)熱的降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放輔助裝置本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合


如下自然預(yù)熱的降低發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)排放裝置由緩存器殼體5和其內(nèi)的廢氣導(dǎo)向板4組成，所述的廢氣導(dǎo)向板4呈“之”字型交錯(cuò)水平布置在緩存器殼體5內(nèi)，緩存器上腔和下腔分別通過(guò)廢氣引出口2和廢氣回流口1與排氣主管道相通，廢氣引出口2處裝有控制閥門(mén)3，控制閥門(mén)3可以打開(kāi)或關(guān)閉廢氣引出口2，緩存器上腔設(shè)有廢氣再循環(huán)引出口7和廢氣再循環(huán)與進(jìn)氣管連接管9，廢氣再循環(huán)與進(jìn)氣管連接管9內(nèi)裝有EGR閥門(mén)8。
控制閥門(mén)(3)可以是手動(dòng)的也可以是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后轉(zhuǎn)數(shù)自動(dòng)控制的。
利用該裝置可以較好地解決起動(dòng)和暖車工況的發(fā)動(dòng)機(jī)排放問(wèn)題。自動(dòng)預(yù)熱的降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放輔助裝置，由于緩存器與消聲器分開(kāi)布置，布置的靈活性和可行性提高了，同時(shí)利用燃燒廢氣對(duì)催化劑加熱，使得催化劑在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后迅速達(dá)到使用溫度，并且，利用廢氣再循環(huán)將緩存器內(nèi)的排放惡劣的廢氣引回到進(jìn)氣管，進(jìn)入汽缸再次燃燒。緩存器與消聲器分開(kāi)布置后，中間的管路可以采用軟連接，其優(yōu)點(diǎn)是緩存器可以布置到整車上的任何一個(gè)可以利用的空間，可根據(jù)空間設(shè)計(jì)形狀，適應(yīng)性好。

圖1是自然預(yù)熱的降低發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)排放裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖中1.廢氣回流口 2.廢氣引出口 3.控制閥門(mén) 4.廢氣導(dǎo)向板 5.緩存器殼體 6.三效催化劑 7.廢氣再循環(huán)引出口 8.EGR閥門(mén) 9.廢氣再循環(huán)與進(jìn)氣管連接管 10.排氣消音器。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容和具體工作過(guò)程。
參閱圖1自然預(yù)熱的降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放輔助裝置包括裝有三效催化劑6的排氣消聲器10和緩存器殼體5以及在排氣主管道上開(kāi)廢氣引出口2和廢氣回流口1，廢氣引出口2與廢氣導(dǎo)向板4相連，廢氣導(dǎo)向板4焊接在緩存器殼體5上呈“之”字型布置，控制閥門(mén)3可分別堵住主排氣管道和廢氣引出口2，控制閥門(mén)3可以是手動(dòng)的也可以是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的循環(huán)數(shù)自動(dòng)控制的。廢氣引出口2引出的廢氣先經(jīng)過(guò)催化劑對(duì)催化劑加熱后再進(jìn)入緩存器。通過(guò)EGR閥利用進(jìn)氣管真空度自動(dòng)清洗緩沖器。
控制過(guò)程是這樣實(shí)現(xiàn)的，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，將控制閥門(mén)3打開(kāi)堵住主排氣管道，廢氣經(jīng)過(guò)催化劑后由廢氣引出口2引出，送到遠(yuǎn)離廢氣回流口1的一端，廢氣繞過(guò)焊接在緩存器殼體5上的“之”字型布置的廢氣導(dǎo)向板4流回到廢氣回流口1及控制閥門(mén)3的后面，“之”字型布置的廢氣導(dǎo)向板4可以盡量減少新充入的廢氣不與原來(lái)緩存器中的廢氣參混。導(dǎo)向板水平布置，一方面可以利用氣體的密度差來(lái)實(shí)現(xiàn)用新的氣體置換出緩存器中原有氣體，原因是新進(jìn)入的氣體溫度高并且HC和CO的密度比空氣密度低，所以，新進(jìn)入的高溫氣體占據(jù)緩存器的上部，排氣口開(kāi)在緩存器的下部，可以保證先從緩存器內(nèi)排出的是緩存器內(nèi)原有的氣體。另一方面，導(dǎo)向板水平布置能實(shí)現(xiàn)各個(gè)隔層內(nèi)由于廢氣冷凝而凝結(jié)的水，能夠順利地流到最下層，由開(kāi)在緩存器底端的廢氣回流口1流出，保持緩存器內(nèi)不積水。由于緩沖器的容積較大，一般容積是汽缸的工作容積的50倍以上，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始起動(dòng)時(shí)的廢氣達(dá)到廢氣回流口1需要較長(zhǎng)的時(shí)間，當(dāng)起動(dòng)廢氣將要達(dá)到廢氣回流口1時(shí)，將控制閥門(mén)3關(guān)閉，進(jìn)入緩存器內(nèi)的廢氣暫時(shí)保存在緩存器內(nèi)。發(fā)動(dòng)機(jī)再排出的廢氣經(jīng)過(guò)主排氣管排到大氣中，此時(shí)，排氣溫度已經(jīng)較高，基本達(dá)到催化劑的工作溫度，經(jīng)過(guò)催化反應(yīng)后排入大氣。另一方面，此時(shí)的廢氣已經(jīng)是正常怠速的排氣，廢氣中的CO和HC排放已經(jīng)僅是起動(dòng)工況排放的10％左右。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在中小負(fù)荷時(shí)，EGR開(kāi)始起作用，在進(jìn)氣真空度的作用下，緩存器內(nèi)的冷機(jī)排出的廢氣被吸引回到進(jìn)氣管，送入汽缸內(nèi)燃燒。緩存器內(nèi)氣體被吸出的同時(shí)，因緩存器的廢氣排出口與主排氣管道相通，因此，凈化后的廢氣和部分空氣將填充到緩存器中，這樣緩存器內(nèi)的氣體就是中小負(fù)荷時(shí)經(jīng)過(guò)三效催化劑凈化后的廢氣了。再次起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，起動(dòng)工況排出的氣體就是上次中小負(fù)荷時(shí)經(jīng)過(guò)三效催化劑凈化后的廢氣了。因此，通過(guò)該裝置可以大大地改善起動(dòng)和暖車工況的排放，使發(fā)動(dòng)機(jī)和整車排放能夠達(dá)到歐洲III標(biāo)準(zhǔn)要求。
利用本發(fā)明的降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放輔助裝置，在嘉陵電控噴射液化石油氣125mL踏板摩托車上應(yīng)用，結(jié)構(gòu)如圖1所示，緩存器的有效容積為10L，斷面形狀為矩形，中間安裝3道隔板，采用三效催化劑，利用手控制閥門(mén)，起動(dòng)后200轉(zhuǎn)將廢氣引出口關(guān)閉，在30％～50％負(fù)荷時(shí)，將緩存器內(nèi)氣體利用EGR置換出去，使得摩托車工況法排放滿足歐洲III標(biāo)準(zhǔn)要求。
權(quán)利要求
1.自然預(yù)熱的降低發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)排放裝置由緩存器殼體(5)和其內(nèi)的廢氣導(dǎo)向板(4)組成，所述的廢氣導(dǎo)向板(4)呈“之”字型交錯(cuò)水平布置在緩存器殼體(5)內(nèi)，緩存器上腔和下腔分別通過(guò)廢氣引出口(2)和廢氣回流口(1)與排氣主管道相通，廢氣引出口(2)處裝有控制閥門(mén)(3)，控制閥門(mén)(3)可以打開(kāi)或關(guān)閉廢氣引出口(2)，緩存器上腔設(shè)有廢氣再循環(huán)引出口(7)和廢氣再循環(huán)與進(jìn)氣管連接管(9)，廢氣再循環(huán)與進(jìn)氣管連接管(9)內(nèi)裝有EGR閥門(mén)(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然預(yù)熱的降低發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)排放裝置，其特征在于控制閥門(mén)(3)可以是手動(dòng)的也可以是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后轉(zhuǎn)數(shù)自動(dòng)控制的。
全文摘要
自然預(yù)熱的降低發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)排放裝置涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣凈化裝置，特別是涉及解決冷起動(dòng)和暖車工況的排放凈化裝置。該裝置由緩存器殼體5和其內(nèi)的廢氣導(dǎo)向板4組成，所述的廢氣導(dǎo)向板4呈“之”字型交錯(cuò)水平布置在緩存器殼體5內(nèi)，緩存器上腔和下腔分別通過(guò)廢氣引出口2和廢氣回流口1與排氣主管道相通，廢氣引出口2處裝有控制閥門(mén)3，控制閥門(mén)3可以打開(kāi)或關(guān)閉廢氣引出口2，緩存器上腔設(shè)有廢氣再循環(huán)引出口7和廢氣再循環(huán)與進(jìn)氣管連接管9，廢氣再循環(huán)與進(jìn)氣管連接管9內(nèi)裝有EGR閥門(mén)8。
文檔編號(hào)F01N3/08GK1474042SQ03127030
公開(kāi)日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2003年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月18日
發(fā)明者鄧寶清, 李理光 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)