一种汽油颗粒捕集装置、车辆尾气排放系统及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种汽油颗粒捕集装置、车辆尾气排放系统及控制方法，属于车辆的尾气处理技术领域，包括壳体及位于壳体内的三元催化载体、无机物排出装置、补气装置及颗粒捕集载体；三元催化载体与颗粒捕集载体之间设置有挡板，挡板的中间位置开有中心孔，中心孔与中空管的一端连接，中空管的另一端与阀门控制装置连接，阀门控制装置固定在壳体末端，阀门控制装置用于控制中空管内的阀门开关；三元催化载体的一端与发动机的排气口连接，颗粒捕集载体的一端与无机物排出装置连接。该汽油颗粒捕集器并非在车辆运行全工况下工作，在有需求时开启颗粒捕集功能，会大幅度降低排气系统背压，进而减少发动机的功率损失、提升整车的动力性、经济性。经济性。经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种汽油颗粒捕集装置、车辆尾气排放系统及控制方法


[0001]本专利技术属于车辆的尾气处理
，具体涉及一种汽油颗粒捕集装置、车辆尾气排放系统及控制方法。

技术介绍

[0002]随着国六排放法规的实施，各个汽车厂商在排放后处理系统中纷纷增加汽油颗粒捕集器(GPF)，用以捕捉汽车尾气中的颗粒物；现有的汽油颗粒捕集器，通常串联在三元催化器后，此技术方案存在以下不足：
[0003]1)、在车辆运行全工况下，汽油颗粒捕集器均参与工作，会大幅度增加排气系统背压，进而增加发动机的功率损失、降低整车的动力性、经济性；同时，缩短了汽油颗粒捕集器的使用年限；
[0004]2)、汽油颗粒捕集器捕集颗粒到一定程度后，需要通过改变发动机燃烧来进行再生，影响了车辆运行的平顺性、整车噪声等；同时再生时会导致燃油消耗量增加；
[0005]3)、当汽油颗粒捕集器内的无机物无法排出，只能通过更换汽油颗粒捕集器来解决，增加了整车售后维护成本；
[0006]4)、汽油颗粒捕集器再生时，由于碳颗粒在汽油颗粒捕集器内被二次燃烧，导致排气温度升高，对出气端的焊缝处耐久影响大，易造成耐久失效；
[0007]5)、市面在售的满足国六排放法规的车型，汽油颗粒捕集器一般布置在底盘下，在低温环境易造成冰堵而失效；且只有颗粒捕集功能，功能单一。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种汽油颗粒捕集装置、车辆尾气排放系统及控制方法，该汽油颗粒捕集器并非在车辆运行全工况下工作，只在有需求时才开启颗粒捕集功能，会大幅度降低排气系统背压，进而减少发动机的功率损失、提升整车的动力性、经济性；同时，大幅延长了汽油颗粒捕集器的使用年限。
[0009]本专利技术通过如下技术方案实现：
[0010]一种汽油颗粒捕集装置，包括壳体及位于壳体内的三元催化载体1、无机物排出装置3、补气装置5及颗粒捕集载体6；所述三元催化载体1与颗粒捕集载体6之间设置有挡板，所述挡板的中间位置开有中心孔，中心孔用于与中空管9的一端连接，中空管9的另一端与阀门控制装置8连接，阀门控制装置8固定在壳体末端，阀门控制装置8用于控制中空管9内的阀门开关；所述三元催化载体1的一端与发动机的排气口连接，颗粒捕集载体6的一端与无机物排出装置3连接。
[0011]进一步地，所述捕集装置还包括传感器单元，所述传感器单元包括颗粒物感应传感器2、第一压差监测探头4及第二压差监测探头7；所述颗粒物感应传感器2位于壳体上，用于检测颗粒物数量，所述第一压差监测探头4及第二压差监测探头7分别位于颗粒捕集载体6的前后端，用于检测颗粒捕集载体6的压力。
[0012]进一步地，所述颗粒捕集载体6的前端设置有补气装置5，用于给颗粒捕集载体6补给空气。
[0013]进一步地，所述出气端焊缝位置设置有导流结构，用于防止颗粒捕集载体6再生后的超高温热气直吹焊缝位置，从而保护焊缝处的耐久性能，避免耐久失效；该导流结构可以由不同的材料制成，也可以构造为不同的形状，便于实现对排气的引导即可。
[0014]进一步地，所述颗粒捕集载体6上涂覆有涂层材料，颗粒捕集载体6不仅具有颗粒物捕集功能，还可以对汽车尾气污染物进行催化转化，丰富了颗粒捕集装置的功能。
[0015]另一方面，本专利技术提供了一种车辆尾气排放系统，所述车辆尾气排放系统包括上述的颗粒捕集装置。
[0016]第三方面，本专利技术还提供一种汽油颗粒捕集装置的控制方法，具体包括如下步骤：
[0017]发动机运行过程中颗粒物感应传感器2实时采集碳颗粒的数量，第一压差监测探头4及第二压差监测探头7用于采集颗粒捕集载体6前后端的压力，进而计算出颗粒捕集载体6前后端的压差；
[0018]若采集碳颗粒的数量小于3*10
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个，则不需进行颗粒物捕集，阀门控制装置8控制位于中空管内的阀门开启，汽车尾气直接通过三元催化载体1转化尾气中的排放污染物，并通过中空管排出；
[0019]若采集碳颗粒的数量大于3*10
11
个，需进行颗粒物捕集，阀门控制装置8控制位于中空管内的阀门关闭，汽车尾气先经过三元催化载体1然后再经过颗粒捕集载体6，对尾气中的颗粒物进行捕集。
[0020]进一步地，若压差超过许用压力时，触发再生，补气装置5通入空气，对颗粒捕集载体6中的颗粒进行燃烧再生，用以降低颗粒捕集载体6的背压；
[0021]若压差未超过许用压力时，不触发再生。
[0022]进一步地，所述颗粒捕集载体6捕集到的无机物及再生产生的无机物，通过无机物排出装置3将颗粒捕集载体6中的无机物随气流排出。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
[0024]1)、本专利技术的汽油颗粒捕集器，并非在车辆运行全工况下工作，只在有需求时才开启颗粒捕集功能，会大幅度降低排气系统背压，进而减少发动机的功率损失、提升整车的动力性、经济性；同时，大幅延长了汽油颗粒捕集器的使用年限；
[0025]2)、通过外接装置进行汽油颗粒捕集器的再生，无需改变发动机燃烧，不影响车辆运行的平顺性、整车噪声、燃油消耗量等；
[0026]3)、可将汽油颗粒捕集器内的无机物排出，大幅延长了汽油颗粒捕集器的使用年限，降低了整车售后维护成本；
[0027]4)、通过对出气端焊缝处结构优化，降低了焊缝处的温度，大大增加了焊缝处的耐久性能；
[0028]5)、通过汽油颗粒捕集器紧耦合设计、对捕集器增加涂覆等技术，增加了汽油颗粒捕集器的功能，消除了低温环境冰堵的问题。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0030]图1为本专利技术的一种汽油颗粒捕集装置的第一结构示意图；
[0031]图2为本专利技术的一种汽油颗粒捕集装置的第二结构示意图；
[0032]图3为本专利技术的一种汽油颗粒捕集装置的第三结构示意图；
[0033]图4为本专利技术的一种汽油颗粒捕集装置的焊缝位置示意图；
[0034]图中：三元催化载体1、颗粒物感应传感器2、无机物排出装置3、第一压差监测探头4、补气装置5、颗粒捕集载体6、第二压差监测探头7、阀门控制装置8、中空管9。
具体实施方式
[0035]为清楚、完整地描述本专利技术所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本专利技术的具体实施方式如下：
[0036]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽油颗粒捕集装置，其特征在于，包括壳体及位于壳体内的三元催化载体(1)、无机物排出装置(3)、补气装置(5)及颗粒捕集载体(6)；所述三元催化载体(1)与颗粒捕集载体(6)之间设置有挡板，所述挡板的中间位置开有中心孔，中心孔用于与中空管(9)的一端连接，中空管(9)的另一端与阀门控制装置(8)连接，阀门控制装置(8)固定在壳体末端，阀门控制装置(8)用于控制中空管(9)内的阀门开关；所述三元催化载体(1)的一端与发动机的排气口连接，颗粒捕集载体(6)的一端与无机物排出装置(3)连接。2.如权利要求1所述的一种汽油颗粒捕集装置，其特征在于，所述捕集装置还包括传感器单元，所述传感器单元包括颗粒物感应传感器(2)、第一压差监测探头(4)及第二压差监测探头(7)；所述颗粒物感应传感器(2)位于壳体上，用于检测颗粒物数量，所述第一压差监测探头(4)及第二压差监测探头(7)分别位于颗粒捕集载体(6)的前后端，用于检测颗粒捕集载体(6)的压力。3.如权利要求1所述的一种汽油颗粒捕集装置，其特征在于，所述颗粒捕集载体(6)的前端设置有补气装置(5)，用于给颗粒捕集载体(6)补给空气。4.如权利要求1所述的一种汽油颗粒捕集装置，其特征在于，所述出气端焊缝位置设置有导流结构，用于防止颗粒捕集载体(6)再生后的超高温热气直吹焊缝位置，从而保护焊缝处的耐久性能，避免耐久失效。5.如权利要求1所述的一种汽油颗粒捕集装置，其特征在于，所述颗粒捕集载体(6)上涂覆有涂层材料，颗粒捕集载体(6)不仅具有颗粒物捕集功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国庆，徐立辉，贾春，谢晓峰，寇珂瑛，许洋，李佳峰，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：