汽車冷啟動廢氣處理裝置及處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車尾氣排放技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種汽車冷啟動廢氣處理裝置及處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國乃至全球汽車保有量的不斷增加，汽車尾氣排放污染物對環(huán)境的影響也日趨嚴重，為了減小汽車尾氣排放污染物對環(huán)境的影響，目前各個國家都有相應汽車尾氣排放法規(guī)，而且也在不斷的加嚴，這就給汽車尾氣排放污染物的控制手段不斷帶來新的挑戰(zhàn)，而目前控制汽車尾氣排放污染物的方法主要通過三個方面來進行，首先通過改進發(fā)動機燃燒，稱之為機內(nèi)凈化，例如通過噴油壓力及噴油器孔徑、孔數(shù)來等方式改善燃油的霧化，通過改進噴油角度、燃燒室的結(jié)構(gòu)來促進燃油與空氣的混合，減小淬熄效應及縫隙效應，這些方案均可以有效降低汽車發(fā)動機的原始排放;其次是通過汽車發(fā)動機管理系統(tǒng)對發(fā)動機標定的細致優(yōu)化來對汽車尾氣排放污染物進行改善，如推遲點火角可以縮短三效催化器的起燃時間，同時促進機內(nèi)燃燒，另外過渡工況的細致標定來合理控制空燃比等方案也可能有效降低汽車尾氣排放污染物;最后，通過在汽車排氣系統(tǒng)中加裝三效催化器等后處理裝置，通過氧化還原反應來對汽車排放污染物進行處理，降低汽車最終排入大氣中的污染物，這三種汽車尾氣處理方式在目前汽車開發(fā)中均是降低汽車尾氣排放的有效手段。
[0003]目前三效催化器的起燃溫度(污染物轉(zhuǎn)化效率達到50%時的排氣溫度)普遍在300°c左右，同時伴隨車輛行使里程的不斷增加，例如在目前發(fā)布的中國輕型汽車排放標準第五階段要求車輛排放耐久里程要達到十六萬公里，更高標準的耐久里程要求則會更長，而此時三效催化器的起燃溫度都將會隨著車輛行駛里程的增加不斷升高;而汽車發(fā)動機無法在一啟動就使三效催化器的溫度達到其起燃溫度的要求，因此三效催化器的轉(zhuǎn)化效率將會處于非常的低狀態(tài)，而排氣溫度未達到三效催化器有效的工作溫度時，其轉(zhuǎn)化效率就會非常的低，汽車排出的污染物在未經(jīng)過完全處理的情況而直接排出，通過大量數(shù)據(jù)分析總結(jié)，汽車排放工況下有將近90%來自于汽車冷啟動階段，因此通過改進發(fā)動機的原始排放、優(yōu)化發(fā)動機控制系統(tǒng)、提升三效催化器等后處理裝置的轉(zhuǎn)化性能等一系列方案，都不能有效的降低冷啟動時的汽車排放污染物，同時為滿足更加嚴格的汽車尾氣排放法規(guī)，從發(fā)動機到電噴系統(tǒng)，再到排放后處理系統(tǒng)的改進費用都將大幅度的增加，同時其開發(fā)成本也非常曰蟲印貝ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種汽車冷啟動廢氣處理裝置及處理方法，目的是降低汽車冷啟動時所排出的廢氣污染物。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:汽車冷啟動廢氣處理裝置，包括三通閥門、與三通閥門連接的三效催化器和與三通閥門連接且用于在汽車冷啟動時儲存廢氣的廢氣存儲罐，三通閥門并與發(fā)動機連接。
[0006]所述三通閥門的進氣口與發(fā)動機連接，三通閥門的一個出氣口與三效催化器連接，另一個出氣口與廢氣存儲罐連接。
[0007]汽車冷啟動廢氣處理裝置還包括設(shè)置于所述三通閥門與所述廢氣存儲罐之間的空氣栗，空氣栗并與三通閥門和廢氣存儲罐連接。
[0008]所述空氣栗與發(fā)動機控制單元連接。
[0009]本發(fā)明還提供了一種汽車冷啟動廢氣處理方法，采用上述處理裝置，當發(fā)動機處于冷啟動工作狀態(tài)時，發(fā)動機產(chǎn)生的廢氣經(jīng)三通閥門流至廢氣存儲罐中，處于廢氣存儲階段。
[0010]當發(fā)動機處于暖機狀態(tài)時，發(fā)動機運行工況穩(wěn)定，且三效催化器轉(zhuǎn)化效率足夠高的條件下，廢氣存儲罐中的廢氣排出，再經(jīng)過三效催化器進行處理。
[0011]發(fā)動機控制單元監(jiān)測到發(fā)動機燃燒正常、廢氣溫度已達到標定的條件時，三效催化器處于中等轉(zhuǎn)化效率，三通閥門將與廢氣存儲罐連接的出氣口關(guān)閉，三通閥門將與三效催化器連接的出氣口打開，發(fā)動機產(chǎn)生的廢氣經(jīng)三通閥門流至三效催化器，最后經(jīng)過三效催化器處理后排入大氣。
[0012]發(fā)動機控制單元監(jiān)測到發(fā)動機產(chǎn)生的廢氣溫度處于較高的狀態(tài)，此時三效催化器的轉(zhuǎn)化效率高，廢氣存儲罐中存儲的廢氣溫度低，三通閥門將與廢氣存儲罐連接的出氣口調(diào)節(jié)成處于部分開啟狀態(tài)，三通閥門將與三效催化器連接的出氣口打開，廢氣儲氣罐中存儲的廢氣與發(fā)動機產(chǎn)生的廢氣混合后，再排至三效催化器進行處理。
[0013]本發(fā)明的汽車冷啟動廢氣處理裝置及處理方法，可以在汽車處于冷啟動狀態(tài)時先將汽車所排出的有害污染物進行收集并存儲，而不是直接通過汽車排氣系統(tǒng)將廢氣排出，而且可以在發(fā)動機適當?shù)墓ぷ鳁l件下，將已經(jīng)收集存儲的有害污染物進行排出，經(jīng)過三效催化器進行處理，從而可以更加有效的降低汽車冷啟動時所排出的廢氣污染物。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明汽車冷啟動廢氣處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]上述圖中的標記均為:1、三通閥門；2、空氣栗;3、廢氣存儲罐;4、發(fā)動機控制單元；
5、發(fā)動機;6、三效催化器;7、排氣消音器。
【具體實施方式】
[0016]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解，并有助于其實施。
[0017]本發(fā)明主要是為了更加有效的降低汽車冷啟動時所排出的廢氣污染物而設(shè)計的一種排放收集及再處理控制裝置，本裝置的主要功能不但可以在汽車處于冷啟動狀態(tài)時先將汽車所排出的有害污染物進行收集并存儲，而不是直接通過汽車排氣系統(tǒng)將廢氣排出，同時可以在發(fā)動機適當?shù)墓ぷ鳁l件下，將已經(jīng)收集存儲的有害污染物進行排出，經(jīng)過三效催化劑進行處理的一種裝置。
[0018]因普通的汽車后處理系統(tǒng)都需要達到一定工作溫度，稱之為起燃溫度，此時后處理系統(tǒng)才能具備一定的轉(zhuǎn)化效率，而此裝置正是將在三效催化器在不具備高轉(zhuǎn)化率之前汽車排出的廢氣污染物先進行存儲，待汽車排氣溫度達到三效催化劑的起燃溫度后，再根據(jù)發(fā)動機的運行工況將裝置內(nèi)存儲的污染物按比例與正在排出的污染物進行混合后再排出，最后通過三效催化器進行轉(zhuǎn)化處理，以達到對汽車尾氣排放凈化的目的。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種汽車冷啟動廢氣處理裝置，包括三通閥門、與三通閥門連接的三效催化器和與三通閥門連接且用于在汽車冷啟動時儲存廢氣的廢氣存儲罐，三通閥門并與發(fā)動機連接。
[0020]具體地說，三通閥門具有一個進氣口和兩個出氣口，如圖1所示，三通閥門的進氣口與發(fā)動機連接，三通閥門的一個出氣口與三效催化器的進氣口連接，三通閥門的另一個出氣口與廢氣存儲罐連接。
[0021]作為優(yōu)選的，如圖1所示，本發(fā)明的汽車冷啟動廢氣處理裝置還包括設(shè)置于三通閥門與廢氣存儲罐之間的空氣栗，空氣栗并與三通閥門和廢氣存儲罐連接?？諝饫踹€與發(fā)動機控制單元(EOT)電連接，空氣栗受發(fā)動