汽车柴油机后处理累积碳颗粒系统技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车柴油机后处理累积碳颗粒系统，包括依次串接的DOCⅠ＋SCRⅠ，SCRⅡ，混合气接管，DOCⅡ和DPF；在靠近SCRⅡ的混合气接管侧壁上开设有安装喷嘴的通孔，在位于喷嘴后部的混合气接管内设置有气体混合装置。本发明专利技术的优点在于改进后的后处理累积碳颗粒系统能大大提高Nox的转换效率，且成本较低；整车布置便利，可以充分解决N1类车辆底盘结构紧凑、碳氢喷射系统不好布置的难题。本发明专利技术在DPF升温阶段将燃油喷射由缸内喷射改为缸外喷射，可完全排除后喷燃油引起机油稀释的不良影响，而在喷嘴后部的混合气接管内设置的气体混合装置能将排气与燃油的混合气体进行充分混合，达到良好的雾化效果并充分燃烧。达到良好的雾化效果并充分燃烧。达到良好的雾化效果并充分燃烧。

【技术实现步骤摘要】
汽车柴油机后处理累积碳颗粒系统


[0001]本专利技术涉及汽车制造，尤其是涉及一种汽车柴油机后处理累积碳颗粒系统。

技术介绍

[0002]目前柴油国六系统为解决DPF（柴油颗粒过滤器）再生期间DPF再生温度，采用发动机缸内燃油后喷实现升温（DPF的温度升高）及燃烧（DPF累积碳颗粒烧掉）。
[0003]该技术路线原理为：DPF吸附的碳颗粒累积到一定程度， ECU根据发动机运行工况（水温、DPF入口温度、车速、碳载量等）满足DPF再生条件下，通过喷油器后喷，使部分燃油在燃烧室内不能充分燃烧，未充分燃烧的混合气会通过排气管路进入DPF燃烧，将DPF载体温度提升到一定程度（约600℃），从而将DPF累积碳颗粒燃烧掉。
[0004]此种方法存在的缺陷如下：燃烧室内的燃油混合气随着活塞的往复运动，部分混合气会进入曲轴箱进而融入机油中，长时间会造成机油稀释，影响机油的润滑性能，影响发动机部件冷却及润滑，甚至造成机油液面升高，发动机产生烧机油现象，造成排放恶化、发动机冒蓝烟等另一方面。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种能从根本上解决机油稀释问题的汽车柴油机后处理累积碳颗粒系统。
[0006]为实现上述目的，本专利技术可采取下述技术方案：本专利技术所述的汽车柴油机后处理累积碳颗粒系统，包括依次串接的DOCⅠ＋SCRⅠ，SCRⅡ，混合气接管， DOCⅡ和DPF；在靠近SCRⅡ的所述混合气接管侧壁上开设有安装喷嘴的通孔，在位于喷嘴后部的混合气接管内设置有气体混合装置。
>[0007]所述气体混合装置包括沿周向均衡焊接在其管壁内侧的螺旋导向片。
[0008]所述螺旋导向片上开设有导流槽。
[0009]所述混合气接管由与SCRⅡ相连的前管和与DOCⅡ相连的后管组成，所述前管和后管通过连接法兰密封连接，所述喷嘴安装在前管上。
[0010]所述前管的后端部延伸进后管内，即将前管直径缩小（缩小量约在3.5mm左右）后套装进后管内，可有效避免出现混合气渗漏。
[0011]所述连接法兰为一对球形法兰，在所述一对球形法兰之间设置有球形密封垫。
[0012]所述喷嘴为HC喷嘴。
[0013]本专利技术的优点在于改进后的后处理累积碳颗粒系统能大大提高Nox的转换效率，且成本较低；整车布置便利，可以充分解决N1类车辆底盘结构紧凑、碳氢喷射系统不好布置的难题（因为碳氢喷嘴位置直线段需要满足三倍管径）。
[0014]具体来说，本专利技术在DPF升温阶段将燃油喷射由缸内喷射改为缸外喷射，可完全排除后喷燃油引起机油稀释的不良影响，而在喷嘴后部的混合气接管内设置的气体混合装置能将排气与燃油的混合气体进行充分混合（DPFF前实测混合气浓度可达1300ppm），达到良
好的雾化效果并充分燃烧。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的结构示意图。
[0016]图2是图1的局部剖视图。
[0017]图3是图1中喷嘴的结构放大图。
具体实施方式
[0018]一、对本申请中所用的专业名称进行解释：1、DOC，柴油机氧化催化器。一般以金属或陶瓷作为催化剂载体，当柴油机尾气通过催化剂 时，碳氢化合物、一氧化碳等在较低的温度下可以很快地与尾气中的氧气进行化学反应，生产无污染的H2O和CO2。
[0019]2、SCR，选择性催化还原。主要理由尿素为还原剂，在选择性催化剂的还原作用下，将尾气中的氮氧化物还原成氮气和水。
[0020]3、DPF，柴油颗粒过滤器。安装在排气系统中，通过DPF能将尾气中的颗粒物过滤捕捉，减少尾气中的颗粒物排放，通常过滤效果能达到70-90%。
[0021]二、下面结合附图对本专利技术做更加详细的说明，以便于本领域技术人员的理解。
[0022]如图1所示，本专利技术所述的汽车柴油机后处理累积碳颗粒系统，包括依次串接的DOCⅠ＋SCRⅠ，SCRⅡ，混合气接管， DOCⅡ和DPF；在靠近SCRⅡ的混合气接管侧壁上开设有安装喷嘴1的通孔，在位于喷嘴1后部的混合气接管内设置有气体混合装置。本专利技术将燃油喷射改为缸外通过喷嘴1喷射，喷嘴1在480Kpa-700KPa油压下可实现良好的喷射及雾化，可完全消除后喷燃油引起机油稀释的不良影响，而在喷嘴1后部设置的气体混合装置则可将排气与燃油的混合气体进行充分混合，混合气浓度可达1300ppm，达到良好的雾化效果使其充分燃烧。
[0023]本专利技术的混合气接管由与SCRⅡ相连的前管2.1和与DOCⅡ相连的后管2.2组成，喷嘴1安装在前管2.1上，前管2.1和后管2.2通过一对球形法兰3密封连接，在一对球形法兰3之间设置有球形密封垫4。
[0024]本专利技术将混合气接管的前管2.1的后端部延伸进后管2.2内一定长度（45mm左右），即将前管直径缩小（缩小量约在3.5mm左右）后套装进后管内一定距离，既可有效改善气体流向，还能有效的避免燃油在连接法兰的结合面聚集，出现混合气渗漏现象。
[0025]实际制造时，连接法兰可采用球形法兰，也可以采用普通平面法兰，只要满足密封要求就行。
[0026]为降低生产成本，并能保证油气混合充分均匀，本专利技术的气体混合装置采用沿周向均衡焊接在其管壁内侧的螺旋导向片5，如图2所示，并在每个螺旋导向片5上开设有导流槽，使螺旋导向片表面形成凸凹面。工作时可以将燃油与排气进行充分混合进行燃烧，燃烧后混合气浓度可达1400ppm。
[0027]本专利技术所用的燃油喷嘴1可采用HC1喷嘴，在480Kpa-700KPa油压下可实现良好的喷射及雾化，其主要作用为根据DPF再生期间车辆运行工况变化导致DPF内部温度变化，及时根据ECU控制参数进行喷油，提升DPF内部温度以保证DPF再生良好。喷嘴1的主要组件如
图3所示，包括阀座1.1，阀芯1.2，阀体1.3和弹簧1.4，阀座1.1与阀芯1.2焊接在一起，通过调整阀座1.1和阀体1.3的装配间距即可实现良好的雾化压力，满足宽压力范围内的良好喷射及雾化能力；而阀芯1.2与阀体1.3之间通过线接触来保证喷嘴关闭时具有良好的密封性能。
[0028]本专利技术的后处理累积碳颗粒系统工作时，首先根据发动机运行工况，ECU通过压差、原排、里程三个模型识别DPF的累碳量；当DPF累碳量达到一定程度时，ECU根据车速、负荷、水温、DOC入口温度、DPF温度等参数判断是否需要喷嘴喷油；当ECU识别出需要喷嘴喷油时，ECU驱动喷嘴模块，使喷嘴喷油；混合有燃油的气体经过混合气接管，在气体混合装置的作用下被充分混合，形成浓度约2000ppm的燃油混合气，在DOC入口温度达280℃的情况下，燃油混合气经DOC燃烧，从而将DPF载体温度提升至600℃左右，DPF在一定温度范围内将累积碳颗粒燃烧掉。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车柴油机后处理累积碳颗粒系统，其特征在于：包括依次串接的DOCⅠ＋SCRⅠ，SCRⅡ，混合气接管， DOCⅡ和DPF；在靠近SCRⅡ的所述混合气接管侧壁上开设有安装喷嘴的通孔，在位于喷嘴后部的混合气接管内设置有气体混合装置。2.根据权利要求1所述的汽车柴油机后处理累积碳颗粒系统，其特征在于：所述气体混合装置包括沿周向均衡焊接在其管壁内侧的螺旋导向片。3.根据权利要求1所述的汽车柴油机后处理累积碳颗粒系统，其特征在于：所述螺旋导向片上开设有导流槽。4.根据权利要求1所述的汽车柴油...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦轩辕，金狮，王桂群，李永亮，许庆超，朱成辉，赵建波，乔敏，宋广瑞，孔刘伟，吴春雷，张宇飞，刘强，李妍江，
申请(专利权)人：郑州日产汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：