專利名稱：基于scr和etr的商用車減排節能集成排氣裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及綜合排放后處理系統，尤其是一種基于SCR(SelectiveCatalyst Reduction,即選擇性催化轉化)和ETR (Exhaust gas Thermal Recycle,即排氣能量回收) 的商用車減排節能集成排氣系統。
背景技術：
從商用車的發展來看，柴油機是其主要動力。汽車排氣系統是污染物排放的重要 通道，發動機工作過程中產生的C0、 HC、 N0x、微粒PM幾乎全部通過排氣系統排出。 一般采 用增壓技術柴油車可滿足第I階段的排放要求，第II階段采用了增壓中冷，第III階段引 入了電控燃油噴射技術，第IV階段需要在上述技術基礎上對排氣進行后處理，目前，根據 國內的現狀，技術領域更傾向使用SCR系統達到歐IV標準。 內燃機將燃料轉變為汽車有用機械能的過程，實際上將燃料化學能通過燃燒轉化 成熱能，熱能再通過曲柄連桿機構轉化成機械能，為使發動機熱負荷不致太高，必須設置發 動機冷卻系統，使得20% 30%的熱量通過冷卻介質和散熱器白白浪費掉；其次，燃燒后 產物排氣通過排氣系統排出也帶走了 25% 45%的熱量，使得發動機的有效輸出功只占 燃油燃燒總熱量的25 % 40 % (汽油機熱效率一般在20 % 30 % ，柴油機的熱效率一般 在30% 40% );大量的能量被排氣系統帶走，而能源又非常的緊張，所以，很有必要對這 些廢棄的能量進行回收。 可見，開展基于污染物排放控制技術、廢能回收再利用技術、噪聲控制技術的先進 排氣系統得研究與開發，對于汽車節能減排降噪具有十分重要的意義。

發明內容本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種具有節能和環保性能 且成本低廉的基于SCR和ETR的商用車減排節能集成排氣裝置。 按照本實用新型提供的技術方案，所述基于SCR和ETR的商用車減排節能集成排 氣系統，包括發動機、空氣壓縮機、汽車車廂與催化消聲器，發動機的第一排氣端與催化消 聲器進氣端連接，催化消聲器的排氣端連接換熱三通閥的第一進氣端，換熱三通閥的第一 排氣端連接尾氣加熱器的第一進氣端連接汽車車廂，發動機的第二排氣端連接水溫加熱器 的第一進氣端，空氣壓縮機的排氣端連接計量噴射泵的第一進氣端，計量噴射泵的第一排 氣端連接adblue噴嘴，所述adblue噴嘴安裝在發動機與催化消聲器之間的管道內，計量噴 射泵的第二排氣端連接尿素存儲罐的進口端，尿素存儲罐的出口端連接計量噴射泵的第二 進氣端，發動機的ECU連接SCR&ETR控制器，SCR&ETR控制器的排氣溫度傳感器和Nox傳感 器安裝在催化消聲器與換熱三通閥之間的管道內，SCR&ETR控制器的水溫傳感器安裝在尾 氣加熱器與汽車車廂之間的管道內，SCR&ETR控制器通過電路與計量噴射泵連接，SCR&ETR 控制器通過電路與尿素存儲罐連接。 本實用新型利用空氣輔助式的尿素噴射系統降低排放中N0x的含量，使發動機在歐三的基礎上達到歐四。另外，先進的熱能回收系統可以充分回收發動機排出的廢熱用于 汽車供暖。所以該系統具有優越的節能和環保效果。

圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
具體實施方式
如圖所示該基于SCR和ETR的商用車減排節能集成排氣系統，包括發動機1、空 氣壓縮機3、汽車車廂6與催化消聲器8，發動機1的第一排氣端與催化消聲器8進氣端連 接，催化消聲器8的排氣端連接換熱三通閥11的第一進氣端，換熱三通閥11的第一排氣 端連接尾氣加熱器12的第一進氣端連接汽車車廂6，發動機1的第二排氣端連接水溫加熱 器13的第一進氣端，空氣壓縮機3的排氣端連接計量噴射泵4的第一進氣端，計量噴射泵 4的第一排氣端連接adblue噴嘴7，所述adblue噴嘴7安裝在發動機1與催化消聲器8之 間的管道內，計量噴射泵4的第二排氣端連接尿素存儲罐5的進口端，尿素存儲罐5的出口 端連接計量噴射泵4的第二進氣端，發動機1的ECU(電子控制單元)連接SCR&ETR控制器 2， SCR&ETR控制器2的排氣溫度傳感器9和Nox傳感器10安裝在催化消聲器8與換熱三 通閥11之間的管道內，SCR&ETR控制器2的水溫傳感器13安裝在尾氣加熱器12與汽車車 廂6之間的管道內，SCR&ETR控制器2通過電路與計量噴射泵4連接，SCR&ETR控制器2通 過電路與尿素存儲罐5連接。 SCR&ETR控制器2中的SCR組件由計量噴射泵4、尿素存儲罐5、adblue噴嘴7、催 化消聲器8、排氣溫度傳感器9和Nox傳感器10等組成；SCR&ETR控制器2中的ETR組件 由換熱三通閥11、尾氣加熱器12、水溫傳感器13和一些排氣管道水管等組成。計量噴射泵 4與空氣壓縮機3用氣管連接，使壓縮空氣進入計量噴射泵4 ;計量噴射泵4與尿素存儲罐 5之間有兩根管子連接，用于尿素進入計量噴射泵4，多余的尿素沿回流管回到尿素存儲罐 5 ;尿素空氣混合氣體沿計量噴射泵4和噴嘴7之間的管路進入噴嘴7噴射。催化消聲器為 一圓柱形的裝置，里面含有催化劑和消聲結構。尾氣加熱器12氣路與排氣管連接，水路與 發動機冷卻系統連接，冷卻水加熱后輸送到汽車車廂6中。SCR&ETR控制器2連接發動機 ECU、計量噴射泵4、尿素存儲罐5、排氣溫度傳感器9、Nox傳感器IO，水溫傳感器12、換熱三 通閥ll，根據發動機工況不同控制尿素的基礎噴射量和換熱三通閥。尾氣加熱器12為一個 熱交換器，它能夠利用發動機排氣的熱能對冷卻水進行加熱。 本實用新型的工作原理如下發動機1運轉到某一工況下，SCR&ETR控制器2接到 發動機1傳來的轉速、扭矩等信號，再結合系統中的計量噴射泵4的狀態、排氣溫度、Nox情 況、尿素存儲罐4中的尿素情況等按照既定程序進行分析，得到此時的尿素基礎噴射量，將 尿素通過噴嘴7噴射到排氣管道中，尿素與高溫排氣充分混合分解，進入催化消聲器8后在 催化劑的作用下充分反應，從而降低Nox的含量。排氣從催化消聲器8出來以后進入換熱 三通閥11，此時排氣的流向再經過SCR&ETR控制器2根據水溫傳感器13來判斷，水溫高時， 驅動換熱三通閥11使排氣不進入尾氣加熱器12，水溫低時，驅動換熱三通閥11使排氣進入 尾氣加熱器12對冷卻水進行加熱，冷卻水最終流入汽車車廂6供暖。 所述adblue翻譯成中文是"添藍"，具體是指32. 5%的尿素溶液。
權利要求一種基于SCR和ETR的商用車減排節能集成排氣裝置，包括發動機(1)、空氣壓縮機(3)、汽車車廂(6)與催化消聲器(8)，發動機(1)的第一排氣端與催化消聲器(8)進氣端連接，其特征是催化消聲器(8)的排氣端連接換熱三通閥(11)的第一進氣端，換熱三通閥(11)的第一排氣端連接尾氣加熱器(12)的第一進氣端連接汽車車廂(6)，發動機(1)的第二排氣端連接水溫加熱器(13)的第一進氣端，空氣壓縮機(3)的排氣端連接計量噴射泵(4)的第一進氣端，計量噴射泵(4)的第一排氣端連接噴嘴(7)，所述噴嘴(7)安裝在發動機(1)與催化消聲器(8)之間的管道內，計量噴射泵(4)的第二排氣端連接尿素存儲罐(5)的進口端，尿素存儲罐(5)的出口端連接計量噴射泵(4)的第二進氣端，發動機(1)的電子控制單元連接SCR和ETR控制器(2)，SCR和ETR控制器(2)的排氣溫度傳感器(9)和Nox傳感器(10)安裝在催化消聲器(8)與換熱三通閥(11)之間的管道內，SCR和ETR控制器(2)的水溫傳感器(13)安裝在尾氣加熱器(12)與汽車車廂(6)之間的管道內，SCR和ETR控制器(2)通過電路與計量噴射泵(4)連接，SCR和ETR控制器(2)通過電路與尿素存儲罐(5)連接。
專利摘要本實用新型涉及一種基于SCR和ETR的商用車減排節能集成排氣裝置，它由發動機、SCR&ETR控制器、空氣壓縮機、計量噴射泵、尿素存儲罐、汽車車廂、adblue噴嘴、催化消聲器、排氣溫度傳感器、NOx傳感器、換熱三通閥、尾氣加熱器與水溫傳感器等裝置構成，本實用新型利用空氣輔助式的尿素噴射系統降低排放中NOx的含量，使發動機在歐三的基礎上達到歐四。另外，先進的熱能回收系統可以充分回收發動機排出的廢熱用于汽車供暖。所以該系統具有優越的節能和環保效果。
文檔編號B01D53/94GK201521334SQ20092023629
公開日2010年7月7日 申請日期2009年9月27日 優先權日2009年9月27日
發明者劉軍, 臧志成, 趙闖, 陸建丁 申請人:無錫市凱龍汽車設備制造有限公司