一种柴油机动态电加热催化器尾气后处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及内燃机技术领域，尤其是一种柴油机动态电加热催化器尾气后处理装置。


背景技术：

2.由于柴油机具有燃油经济性好、耐用性强等优点，广泛用于交通、农业机械等领域。但是，柴油机在冷启动工况下，由于尾气温度低，不能使催化器后处理装置迅速起燃，导致大量的尾气未经过催化器的催化作用而直接排放到大气中，造成环境污染。通过改变柴油机的运行工况提高柴油机尾气的温度，能够缩短催化器的起燃时间，但是该方法的能量利用率低，催化剂起燃效果有待进一步改善，且催化器起燃之前尾气的排放显著恶化。现有技术中，柴油机安装的电加热催化器尾气后处理装置，加热功率不能随尾气温度的变化而调节，导致柴油机在某些工况下尾气温度过高，能量过度浪费；且在发动机暂时断油情况下，例如等待交通信号灯时，虽然没有污染物的生成，但电加热装置始终处于持续加热的状态，造成电池能量的严重浪费。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种柴油机动态电加热催化器尾气后处理装置，在柴油机冷启动条件下快速起燃催化器，具有起燃速度快、减少尾气排放、降低能量消耗的特点。
4.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种柴油机动态电加热催化器尾气后处理装置，包括催化器套筒、电加热器、温度传感器、油耗传感器、加热电源和pid控制器；所述催化器套筒的左端设有进气管，右端设有排气管，在催化器套筒内装有催化剂载体，所述电加热器设置在进气管内并通过电源线连接加热电源，所述温度传感器设置在电加热器与催化剂载体之间的催化器套筒内并通过信号线连接pid控制器，油耗传感器安装在柴油机的燃油系统管路上并通过信号线连接pid控制器，pid控制器根据温度传感器的输入信号调节电加热器的加热功率。
5.上述的一种柴油机动态电加热催化器尾气后处理装置，所述电加热器为网状电加热丝。
6.上述的一种柴油机动态电加热催化器尾气后处理装置，所述电加热器为均布的管状电加热器。
7.本实用新型提供的一种柴油机动态电加热催化器尾气后处理装置，设置了包括催化器套筒、电加热器、温度传感器、油耗传感器、加热电源和pid控制器；所述催化器套筒的左端设有进气管，右端设有排气管，在催化器套筒内装有催化剂载体，所述电加热器设置在进气管内并通过电源线连接加热电源，所述温度传感器设置在电加热器与催化剂载体之间的催化器套筒内并通过信号线连接pid控制器，油耗传感器安装在柴油机的燃油系统管路上并通过信号线连接pid控制器，pid控制器根据温度传感器的输入信号调节电加热器的加
热功率。本实用新型的有益技术效果是：通过动态加热催化器进口尾气，在较短时间内使催化器达到设定的起燃温度，且在尾气温度较高的情况下，通过终止电加热丝的工作来降低能量消耗。既保证了催化剂较高的催化效率，同时又降低了不必要的能量消耗；油耗传感器与pid控制器连接，以柴油机的喷油量作为另一个信号源，当柴油机喷油速率持续为零的时间超过限定值时，电加热器停止工作，具有在柴油机冷启动条件下快速起燃催化器，降低能量消耗和尾气排放的特点。
附图说明
8.图1是本实用新型的结构示意图。
9.图中各部件标号为：进气管1、电加热器2、催化器套筒3、催化剂载体4、排气管5、加热电源6、pid控制器7、信号线8、油耗传感器9、温度传感器10、电源线11。
具体实施方式
10.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
11.如图1所示，本实用新型提供的一种柴油机动态电加热催化器尾气后处理装置，在柴油机冷启动条件下，柴油机尾气流经进气管1，被电加热器2加热，温度传感器10检测催化器套筒3内的尾气温度，当尾气温度低于pid控制器7设定的目标温度时，并且油耗传感器9检测到柴油机处于正常喷油状态时，pid控制器7控制加热电源6的功率输出，调节催化剂载体4的进口温度，使其保持在设定的目标温度附近；当尾气温度高于pid控制器7设定的目标温度值，或者油耗传感器9检测到发动机断油时间超过限定值时，pid控制器7控制加热电源6中断功率输出，电加热器2停止工作。依据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。


技术特征：
1.一种柴油机动态电加热催化器尾气后处理装置，其特征在于：包括催化器套筒（3）、电加热器（2）、温度传感器（10）、油耗传感器（9）、加热电源（6）和pid控制器（7）；所述催化器套筒（3）的左端设有进气管（1），右端设有排气管（5），在催化器套筒（3）内装有催化剂载体（4），所述电加热器（2）设置在进气管（1）内并通过电源线（11）连接加热电源（6），所述温度传感器（10）设置在电加热器（2）与催化剂载体（4）之间的催化器套筒（3）内并通过信号线（8）连接pid控制器（7），油耗传感器（9）安装在柴油机的燃油系统管路上并通过信号线（8）连接pid控制器（7），pid控制器（7）根据温度传感器（10）的输入信号调节电加热器（2）的加热功率。2.根据权利要求1所述的一种柴油机动态电加热催化器尾气后处理装置，其特征在于：所述电加热器（2）为网状电加热丝。3.根据权利要求2所述的一种柴油机动态电加热催化器尾气后处理装置，其特征在于：所述电加热器（2）为均布的管状电加热器。

技术总结
本实用新型涉及一种柴油机动态电加热催化器尾气后处理装置，包括催化器套筒、电加热器、温度传感器、油耗传感器、加热电源和PID控制器；催化器套筒设有进气管和排气管，在催化器套筒内装有催化剂载体，电加热器设置在进气管内并连接加热电源，温度传感器设置在电加热器与催化剂载体之间的催化器套筒内并通过信号线连接PID控制器，油耗传感器安装在柴油机的燃油系统管路上并通过信号线连接PID控制器，PID控制器根据温度传感器的输入信号调节电加热器的加热功率。本实用新型具有在冷启动条件下快速起燃催化器，降低能量消耗和尾气排放的特点。放的特点。放的特点。


技术研发人员：邢世凯 高建兵 李聚霞 马朝臣 李杰
受保护的技术使用者：河北师范大学
技术研发日：2021.03.24
技术公布日：2021/10/29