本發(fā)明屬于柴油機尾氣后處理技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種用于當量燃燒天然氣發(fā)動機的排氣后處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
汽車發(fā)動機的氣態(tài)有害排放物和顆粒排放是主要的大氣污染源,為了控制發(fā)動機的排放各國的排放標準越來越嚴格。 歐Ⅵ排放標準對HC 、CO、NOx、氨和顆粒排放的限制要求都極為嚴格。天然氣作為車用燃料由于其主要成分甲烷不含C-C鍵,燃燒過程中生成的顆粒物極少,和柴油機相比后處理的復雜程度和成本較低。但天然氣發(fā)動機排氣中碳氫化合物的主要成分是甲烷,甲烷的活化能高,較難被催化氧化,同時由于燃燒過程中少量機油進入燃燒系統(tǒng)及為了控制發(fā)動機的熱負荷采用EGR技術(shù),使天然氣發(fā)動機的顆粒排放在現(xiàn)有技術(shù)上難以滿足歐Ⅵ排放。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對上述問題,提供一種用于當量燃燒天然氣發(fā)動機的排氣后處理系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)當量空燃比燃燒和三效催化后處理方式相結(jié)合,使得天然氣發(fā)動機的顆粒排放達到歐Ⅵ排放標準。
按照本發(fā)明的技術(shù)方案:一種用于當量燃燒天然氣發(fā)動機的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于:包括天然氣發(fā)動機,天然氣發(fā)動機的進氣管上沿進氣方向依次設置電子節(jié)氣門、天然氣噴射器,天然氣發(fā)動機的排氣管上安裝三效催化器,三效催化器的下游依次安裝文丘里式接管、氧化催化轉(zhuǎn)化器,所述文丘里式接管的進氣端連接單向進氣閥,天然氣發(fā)動機旁邊設置電控單元,電控單元的天然氣流量監(jiān)測端通過導線連接天然氣噴射器的接線柱,電控單元的空氣流量監(jiān)測端通過導線連接電子節(jié)氣門的接線柱。
本發(fā)明的進一步改進,所述三效催化器的上游沿氣流方向依次設置第一溫度傳感器、第一氧傳感器,所述第一溫度傳感器、第一氧傳感器分別通過導線與電控單元相連接。
本發(fā)明的進一步改進,所述氧化催化轉(zhuǎn)化器與文丘里式接管之間沿氣流方向依次設置第二溫度傳感器、第二氧傳感器,所述第二溫度傳感器、第二氧傳感器分別通過導線與電控單元相連接。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于:本發(fā)明產(chǎn)品可以使三效后處理器具有較高的催化轉(zhuǎn)化效率。將當量空燃比燃燒和三效催化后處理方式相結(jié)合,是氣體機較理想的燃燒及后處理方式??梢詫崿F(xiàn)較精準的控制發(fā)動機的空燃比,使發(fā)動機的排放達到歐Ⅵ排放標準。在三效后處理器的基礎上增加催化氧化轉(zhuǎn)化器及自吸式空氣補給裝置,催化氧化三效催化后處理后廢氣中殘留的甲烷排放、顆粒物及三效催化的副產(chǎn)品氨。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的說明。
圖1中,包括排氣管1、第一溫度傳感器2、第一氧傳感器3、三效催化器4、文丘里式接管5、第二溫度傳感器6、第二氧傳感器7、氧化催化轉(zhuǎn)化器8、單向進氣閥9、電控單元10、天然氣發(fā)動機11、天然氣噴射器12、進氣管13、電子節(jié)氣門14等。
如圖1所示,本發(fā)明是一種用于當量燃燒天然氣發(fā)動機的排氣后處理系統(tǒng),包括天然氣發(fā)動機11,天然氣發(fā)動機11的進氣管13上沿進氣方向依次設置電子節(jié)氣門14、天然氣噴射器12,天然氣發(fā)動機11的排氣管1上安裝三效催化器4,三效催化器4的下游依次安裝文丘里式接管5、氧化催化轉(zhuǎn)化器8,所述文丘里式接管5的進氣端連接單向進氣閥9,天然氣發(fā)動機11旁邊設置電控單元10,電控單元10的天然氣流量監(jiān)測端通過導線連接天然氣噴射器12的接線柱,電控單元的空氣流量監(jiān)測端通過導線連接電子節(jié)氣門14的接線柱。
三效催化器4的上游沿氣流方向依次設置第一溫度傳感器2、第一氧傳感器3,所述第一溫度傳感器2、第一氧傳感器3分別通過導線與電控單元10相連接。
氧化催化轉(zhuǎn)化器8與文丘里式接管5之間沿氣流方向依次設置第二溫度傳感器6、第二氧傳感器7,所述第二溫度傳感器6、第二氧傳感器7分別通過導線與電控單元10相連接。
本發(fā)明的工作過程如下:環(huán)境中的空氣經(jīng)電子節(jié)氣門14進入天然氣發(fā)動機的進氣管13,天然氣經(jīng)天然氣噴射器12噴射進入進氣管13以空氣混合后進入天然氣發(fā)動機11的燃燒系統(tǒng),因為三效催化器4只有在當量空燃比燃燒時才具有較高的催化效率,因此電控單元10通過計算通過電子節(jié)氣門14的空氣流量控制天然氣噴射器12的噴射量,使混合氣濃度在當量空燃比附近。混合氣燃燒對外做功,燃燒后的廢氣經(jīng)排氣管1進入三效催化器4,三效催化器4前安裝第一溫度傳感器2和第一氧傳感器3。第一溫度傳感器2采集發(fā)動機的排氣溫度,調(diào)整發(fā)動機的點火提前角等參數(shù),控制進入三效催化器的廢氣溫度,第一氧傳感器3做為反饋精確控制發(fā)動機的空燃比。
在三效催化器的下游安裝文丘里式接管5和氧化催化轉(zhuǎn)化器8,其中文丘里式接管5上連接了單向進氣閥9,文丘里式接管5對排氣進行加速,使其喉管處的靜壓力低于大氣壓,發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中,少量空氣在壓差作用下通過單向進氣閥9進入氧化催化轉(zhuǎn)化器8,為氧化催化轉(zhuǎn)化器8提供氧化反應所需要的氧化劑。氧化催化轉(zhuǎn)化器8前安裝了第二溫度傳感器6和第二氧傳感器7,用于電控單元10檢測進入氧化催化轉(zhuǎn)化器8的廢氣溫度和氧含量。廢氣進入氧化催化轉(zhuǎn)化器8其中的顆粒、氨及CH4等被催化氧化,使發(fā)動機的排放滿足歐Ⅵ標準。