一种满足重型车超低排放的后处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种柴油机后处理系统，尤其是一种满足重型车超低排放的后处理系统。


背景技术：

2.随着排放法规的日益加严，满足国七排放法规的排放控制已经开始进行技术开发和试验摸底，将来国七排放法规预计会在国六排放法规基础上进一步降低排放污染物nox和pm、pn的排放限值。目前重型车国六排放法规采用whsc和whtc循环进行台架排放测试，nox排放限值分别为0.4g/kwh和0.46g/kwh。whtc循环分为冷态循环和热态循环，其权重各占14%和86%。预计国七排放法规中nox排放限值会进一步加严至0.12g/kwh，相比国六排放限值降低了70%左右。为了满足国七排放，需要降低whtc冷态循环nox排放值。目前国六重型车主流后处理配置为doc dpf scr asc，由于scr布置在doc和dpf之后，在冷启动时scr系统开启所需的时间较长，导致whtc冷态循环排放较高，难以满足国七更低的nox排放要求。本发明设计了一种满足重型车超低排放的后处理系统，能够降低柴油车尾气排放，满足未来更严格的排放标准。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种满足重型车超低排放的后处理系统，实现对冷态nox排放的有效控制，前后scr催化剂在热态下分别起作用，通过两级scr处理之后，nox转化效率可达98%以上，能够有效地实现nox超低排放。
4.本实用新型采用的技术方案是：
5.一种满足重型车超低排放的后处理系统，其中：包括排气管路，所述排气管路连接cc-scr，所述cc-scr通过管路连接doc，所述doc通过管路连接cdpf，所述cdpf通过管路连接scr，所述scr连接asc；所述排气管路和cc-scr连接的管路上设置第一混合器，所述cdpf和scr连接的管路上设置第二混合器，所述第一混合器前端设置第一喷嘴，所述第二混合器前端设置第二喷嘴，所述第一喷嘴和第二喷嘴之间通过喷射管连接，所述喷射管还连接尿素泵，所述尿素泵通过进液管和回液管连接尿素箱。
6.优选的是，所述的满足重型车超低排放的后处理系统，其中：所述排气管路上设置第一排温传感器；所述cc-scr和doc的管路上设置第二排温传感器；所述doc和cdpf连接的管路上设置第三排温传感器，所述cdpf和scr连接的管路上设置第四排温传感器，所述asc的出口管路上设置第五排温传感器，所述第一排温传感器、第二排温传感器、第三排温传感器、第四排温传感器和第五排温传感器均连接acu。
7.优选的是，所述的满足重型车超低排放的后处理系统，其中：所述cc-scr和doc的管路上设置上游nox传感器，所述asc的出口管路上设置下游nox传感器，所述上游nox传感器和下游nox传感器均连接acu。
8.优选的是，所述的满足重型车超低排放的后处理系统，其中：所述尿素箱中还设置
尿素液位传感器和尿素品质传感器。
9.优选的是，所述的满足重型车超低排放的后处理系统，其中：所述cdpf输入口和输出口之间还设置压差传感器。
10.本实用新型的优点：本实用新型的一种满足重型车超低排放的后处理系统，通过前级紧耦合scr实现低温nox排放控制，结构简单易实施；将尿素喷射量分开喷射，可有效降低尿素结晶的风险；通过两级scr处理nox，能够有效提高nox转化效率。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构组成示意图。
具体实施方式
12.下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
13.如图1所示：本实用新型提供一满足重型车超低排放的后处理系统，其中：包括排气管路1所述排气管路1接cc-scr 2所述cc-scr 2通过管路连接doc 3，所述doc 3通过管路连接cdpf 4，所述cdpf 4通过管路连接scr 5，所述scr 5连接asc 6；所述排气管路1和cc-scr 2连接的管路上设置第一混合器7，所述cdpf 4和scr 5连接的管路上设置第二混合器8，所述第一混合器7前端设置第一喷嘴9，所述第二混合器8前端设置第二喷嘴10，所述第一喷嘴9和第二喷嘴10之间通过喷射管11连接，所述喷射管11还连接尿素泵12，所述尿素泵12通过进液管13和回液管15连接尿素箱14。
14.其中：所述排气管路1上设置第一排温传感器15；所述cc-scr 2和doc 3的管路上设置第二排温传感器16；所述doc 3和cdpf 4连接的管路上设置第三排温传感器17，所述cdpf 4和scr 5连接的管路上设置第四排温传感器18，所述asc 6的出口管路上设置第五排温传感器19，所述第一排温传感器15、第二排温传感器16、第三排温传感器17、第四排温传感器18和第五排温传感器19均连接acu 22。
15.其中：所述cc-scr 2和doc 3的管路上设置上游nox传感器20，所述asc 6的出口管路上设置下游nox传感器21，所述上游nox传感器20和下游nox传感器21均连接acu 22。
16.其中：所述尿素箱14中还设置尿素液位传感器和尿素品质传感器。
17.其中：所述cdpf 4输入口和输出口之间还设置压差传感器23。
18.如图1所示，该系统采用两级scr系统满足超低nox排放，总体布置为紧耦合scr doc cdpf scr asc，采用两个尿素喷嘴方案分别布置在前端紧耦合scr和后端scr前部的混合器前，由一个尿素泵为第一喷嘴9和第二喷嘴10提供尿素压力，acu根据控制策略实时控制前后两个喷嘴的喷射量。
19.紧耦合scr（简称cc-scr 2）单独封装布置在紧靠柴油机24发动机增压器出口处，便于快速提高载体温度，可以更早的喷射尿素，降低冷态下的nox排放，在cc-scr前端布置有第一混合器7、第一喷嘴9和第一排温传感器15，第一排温传感器15负责采集cc-scr前端的排温信号，将信号通过线束传递给acu，尿素喷嘴1根据acu的喷射指令进行喷射尿素，混合器1将喷射的尿素进行充分雾化，均匀的分布在cc-scr 2载体表面，氨分布均匀性达95%以上。
20.doc cdpf scr asc为另一个单独的封装总成，负责热态下的nox和pm排放污染物
控制，该封装总成一般采用箱式布置，布置有第一nox传感器20、第二排温传感器16、dpf压差传感器23、第四排温传感器18、第五排温传感器19和第二nox传感器21，doc、cdpf催化器的主要作用为消除排气中的hc、co和pm等污染物，通过压差传感器23监控dpf内部的碳载量，当dpf内部碳载量过大时，ecu会通过缸内后喷进行喷油再生，scr、asc催化器主要起到降低nox排放的作用，当scr前排气温度大于设定值后，第二喷嘴10进入工作状态，热态下主要使用喷嘴2进行喷射，减少喷嘴1的喷射量或者停喷，第二混合器8起到雾化尿素的作用，通过第二混合器8的作用氨分布均匀性达到97%以上，热态下scr催化剂转化效率可达98%以上，能够将nox排放控制在排放限值以内，asc催化剂上涂覆有贵金属，能够将多余的氨气转化为无污染的氮气。
21.控制系统采用ecu acu的模式，ecu负责发动机端的控制和排气热管理；acu负责后处理系统控制，ecu与acu通过can通讯进行信息互通，acu控制尿素泵建压和两路电控喷嘴的驱动，实现不同温度不同工况下对两路尿素喷射量的精准控制，从而实现超低的nox排放。
22.本实用新型的一种满足重型车超低排放的后处理系统，通过在国六重型车后处理系统的基础上，增加前置紧耦合scr催化器，将尿素喷射系统分为两路，采用两个尿素喷嘴分别计量前端紧耦合scr催化器的喷射量和后端scr催化器的喷射量，采用更加精细的控制策略，实现对冷态nox排放的有效控制，前后scr催化剂在热态下分别起作用，通过两级scr处理之后，nox转化效率可达98%以上，能够有效地实现nox超低排放。
23.本实用新型的一种满足重型车超低排放的后处理系统，通过前级紧耦合scr实现低温nox排放控制，结构简单易实施；将尿素喷射量分开喷射，可有效降低尿素结晶的风险；通过两级scr处理nox，能够有效提高nox转化效率。
24.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。