本实用新型专利技术公开了一种汽车尾气后处理结构，包括第一DOC，第二DOC，DPF，第一SCR和第二SCR。通过在DOC、DPF以及SCR前设置加热器和冷却器，可有效地对各部件进行高温保护，系统使用寿命长，同时系统根据设置的若干个温度传感器获取的数据自动进行温度调节以保证DOC、DPF以及SCR均处于最佳工作状态，并在DOC以及SCR进气口处沿周向布置若干个折流片，促使反应物充分混合并延长在催化剂中的停留时间，系统净化效率高，性能稳定，在一级DOC和一级SCR不能满足排放净化要求的时候，可通过旁通通路经第二DOC以及第二SCR进行排气的进一步净化，该系统可应用于国6阶段甚至更高排放要求的汽车后处理系统中，此外加设第一风机和第二风机以改善排气背压显著增加的问题。善排气背压显著增加的问题。善排气背压显著增加的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种汽车尾气后处理结构
[0001]本技术涉及车辆尾气排放后处理领域，具体为一种汽车尾气后处理结构。
技术介绍
[0002]汽车作为人们出行必不可少的交通工具，其保有量在逐年增长。但其在运行过程中会产生较多的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、碳烟(PM)以及氮氧化物(NOx)排放，对环境造成了较大污染。目前汽车后处理系统普遍采用氧化型催化转化器DOC+颗粒捕集器DPF+选择性催化还原器SCR组成。DOC是利用氧气在催化剂作用下将汽车尾气中的CO和HC氧化为无污染的二氧化碳(CO2)和水(H2O)的装置。DPF是利用过滤体捕获汽车尾气中PM颗粒物的装置。SCR是利用尿素水解产生的氨气(NH3)在催化剂作用下将汽车尾气中的氮氧化物(NOx)还原为氮气(N2)的装置。DPF随着使用过程其PM颗粒物不断沉积，导致过滤体进口道壁面和末端形成致密的灰烬层，恶化DPF和发动机的性能。一般通过在发动机晚于主燃烧喷射时期后在发动机缸内喷射未燃燃油或排气尾管喷射未燃燃油以利用DOC使该未燃燃油氧化发热以提高DPF的进口温度实现灰烬层的燃尽，促使DPF的再生。但汽车实际运行工况复杂，若运行负荷较低，排气温度较低的状态持续，为促使DPF温度达到灰烬层燃烧温度，大量未燃燃油被喷射进DOC上游，此时DOC的上游侧会被未燃燃油的可溶性沉积物、煤烟等附着，DOC出现封堵现象，排气背压上升，油耗出现恶化，同时大量未燃燃油漏过DOC进入DPF氧化放热，严重时导致DPF烧损。另外，DOC和SCR中的催化剂只有在一定排气温度范围内效率才能达到最佳，排气温度较低时催化剂效率不高，而汽车处于高负荷情况，排气温度较高时，催化剂容易烧结，结构变形，甚至失效。目前国6标准相对于国5标准，各种污染物的排放指标基本都降低了50％以上，为满足未来日益严格的排放标准，单级DOC、单级SCR已无法满足要求，因此需要增设两级处理，但由此带来的背压显著升高则是制约其发展的一大难题。
技术实现思路
[0003]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种有效延长各部件的使用寿命，同时可根据汽车工况的不同自动进行温度调节以保证DOC、DPF以及SCR均处于最佳运行温度下，以有效提高后处理系统的净化效率的汽车尾气后处理结构。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0005]本技术的一种汽车尾气后处理结构，包括第一DOC，第二DOC，DPF，第一SCR和第二SCR，所述第一DOC的进气口与发动机的排气管固定连接，靠近发动机一侧的排气管通过电磁阀与发动机的进气歧管相连，在靠近第一DOC进气口的排气管上连接有第一冷却器，第一温度传感器和燃油喷射单元，所述第一温度传感器和燃油喷射单元均设置于靠近第一DOC进气口的排气管的内壁上；
[0006]所述第一DOC的排气口通过第一连接管依次连接可旋转的第一换向阀、第二换向阀、第一风机、第一加热器、第二冷却器以及DPF的进气口，在靠近第一DOC排气口的第一连接管的内壁上设置有HC传感器和CO传感器，在DPF本体进气口内壁上分别设置有第二温度
传感器和第一压力传感器，在DPF本体排气口内壁上分别设置有第三温度传感器和第二压力传感器；
[0007]第二DOC的进气口通过第一旁通进气管与第一连接管连接，第二DOC的排气口通过第一旁通排气管与第一连接管连接，所述的第一换向阀能够通过旋转使第一旁通进气管与第一连接管连通或者断开，所述的第二换向阀能够通过旋转使第一旁通排气管与第一连接管连通或者断开；
[0008]所述DPF的出气口通过第二连接管依次连接第二加热器、第三冷却器以及第一SCR的进气口，在靠近第一SCR进气口的第二连接管的内壁上分别设置有第四温度传感器和第一尿素喷射单元，第一SCR的排气口通过尾气管依次连接可旋转的第三换向阀、第四换向阀以及环境空气，在靠近第一SCR排气口的尾气管的内壁上设置有NOx传感器，第二SCR进气口通过第二旁通进气管依次连接第四冷却器、第三加热器、第二风机以及靠近第一SCR的排气口处的尾气管的前端，所述的第二SCR的排气口通过第二旁通排气管与连通环境空气的尾气管的尾端连通，在位于第四冷却器和第二SCR进气口之间的第二旁通进气管的内壁上分别安装有第五温度传感器、第三压力传感器和第二尿素喷射单元，所述的第三换向阀能够通过旋转使第二旁通进气管与尾气管连通或者断开，所述的第四换向阀能够通过旋转使第二旁通排气管与尾气管连通或者断开；
[0009]所述的第一温度传感器，HC传感器，CO传感器，第二温度传感器，第一压力传感器，第三温度传感器，第二压力传感器，第四温度传感器，NOx传感器，第五温度传感器和第三压力传感器的信号输出端均与ECU控制单元的信号输入端通过控制线连接，ECU控制单元的信号输出端分别与第一冷却器，燃油喷射单元，第一换向阀，第二换向阀，第一风机，第一加热器，第二冷却器，第二加热器，第三冷却器，第一尿素喷射单元，第三换向阀，第四换向阀，第二风机，第三加热器，第四冷却器，第二尿素喷射单元和电磁阀的信号输入端通过控制线连接；
[0010]本技术的有益效果如下：
[0011]1.本技术通过设置第一冷却器，第二冷却器，第三冷却器，第四冷却器，第一加热器，第二加热器以及第三加热器，不仅可有效地对汽车处于任意工况下的尾气后处理系统中的DOC，DPF以及SCR进行高温保护，以防止催化剂出现烧结，挥发，结构变形甚至失效等现象，有效地延长了各部件的使用寿命，同时系统可根据汽车工况的不同自动进行温度调节以保证DOC、DPF以及SCR均处于最佳运行温度下，以有效提高后处理系统的净化效率。
[0012]2.本技术所设置的第一冷却器，第二冷却器，第三冷却器，第四冷却器，第一加热器，第二加热器以及第三加热器均布置于管道外壁，不会对管道内的气流速度产生影响，在控制排气温度的同时保证了不会对气体流动造成额外的阻力。
[0013]3.本技术通过燃油喷射单元喷射未燃燃油与第一加热器协同配合，在进行DPF再生时不仅可以保证DPF达到再生温度，并且可有效防止在排气温度过低的情况下，为促使DPF温度达到灰烬层燃烧温度，大量未燃燃油被喷射进DOC上游，此时DOC的上游侧被未燃燃油的可溶性沉积物、煤烟等附着，DOC出现封堵，排气背压上升，油耗出现恶化的现象。
[0014]4.本技术通过在DOC以及SCR进气口处沿周向布置若干个折流片，不仅使反应物在进行反应之前得到充分混合，并且延长了反应物在催化剂中的停留时间，有助于提高DOC以及SCR净化效率。
[0015]5.本技术通过设置第一旁通通路和第二旁通通路，在一级DOC和一级SCR不能满足排放净化要求的时候，可通过旁通通路经第二DOC以及第二SCR进行排气的进一步净化，不仅可应用于国6阶段甚至更高排放要求的汽车后处理系统中，还可应对发动机出现故障时排放出现严重恶化的情况，同时加设第一风机和第二风机以改善因排气流经部件增多带来的排气背压显著增加的问题。
附图说明
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种汽车尾气后处理结构，包括第一DOC(7)，DPF(21)，第一SCR(29)，其特征在于：所述第一DOC(7)的进气口与发动机(2)的排气管(3)固定连接，靠近发动机(2)一侧的排气管(3)通过电磁阀(43)与发动机(2)的进气歧管(1)相连，在靠近第一DOC(7)进气口的排气管(3)上连接有第一冷却器(4)，第一温度传感器(5)和燃油喷射单元(6)，所述第一温度传感器(5)和燃油喷射单元(6)均设置于靠近第一DOC(7)进气口的排气管(3)的内壁上；所述第一DOC(7)的排气口通过第一连接管(11)依次连接可旋转的第一换向阀(10)、第二换向阀(15)、第一风机(16)、第一加热器(17)、第二冷却器(18)以及DPF(21)的进气口，在靠近第一DOC(7)排气口的第一连接管(11)的内壁上设置有HC传感器(8)和CO传感器(9)，在DPF(21)本体进气口内壁上分别设置有第二温度传感器(19)和第一压力传感器(20)，在DPF(21)本体排气口内壁上分别设置有第三温度传感器(22)和第二压力传感器(23)；第二DOC(13)的进气口通过第一旁通进气管(12)与第一连接管(11)连接，第二DOC(13)的排气口通过第一旁通排气管(14)与第一连接管(11)连接，所述的第一换向阀(10)能够通过旋转使第一旁通进气管(12)与第一连接管(11)连通或者断开，所述的第二换向阀(15)能够通过旋转使第一旁通排气管(14)与第一连接管(11)连通或者断开；所述DPF(21)的出气口通过第二连接管(24)依次连接第二加热器(25)、第三冷却器(26)以及第一SCR(29)的进气口，在靠近第一SCR(29)进气口的第二连接管(24)的内壁上分别设置有第四温度传感器(27)和第一尿素喷射单元(28)，第一SCR(29)的排气口通过尾气管(32)依次连接可旋转的第三换向阀(31)、第四换向阀(33)以及环境空气，在靠近第一SCR(29)排气口的尾气管(32)的内壁上设置有NOx传感器(30)，第二SCR(41)进气口通过第二旁通进气管(35)依次连...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海峰，张晓腾，王灿，尧命发，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：
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