[发明专利]国六后处理冷却水循环装置及方法

说明书

本发明公开了一种国六后处理冷却水循环装置，该装置包括冷却水管，冷却水管的总入口接发动机冷却水口，冷却水管引出三个支路，三个支路分别以螺旋形状缠绕在三个冷却区域：DPF区、DPF与SCR之间尾气区、SCR区，且每个支路的入口处具有单独的子电磁阀控制流量，三个支路的冷却水管末端交汇到总管上，经过总电磁阀，作为冷却水管的总出口，与外部出水口连接。本发明可以避免国六后处理系统DPF温度再生时导致温度过高烧融载体，同时可以避免DPF出口温度过高使得后续SCR载体催化剂失效失活快速老化；本发明使得国六后处理系统热管理自由度更加高，温度控制范围更加广而精确。

技术领域

本发明涉及柴油后处理尾气净化领域，具体涉及一种国六后处理冷却水循环装置及方法。

背景技术

随着国六排放的提出，柴油机尾气排放迎来了更高的排放要求。而广泛采用满足国六排放的后处理装置由DOC‐DPF‐SCR‐ASC这四个部分组成(柴油氧化催化器‐柴油颗粒捕集器‐选择催化还原器‐氨氧化催化器)，通过这四个装置，可以将柴油机排放中的碳氢化合物、氮氧化合物、颗粒物、一氧化碳，以及SCR由于尿素喷射产生的氨气等有害污染物除去，获得洁净的尾气。

DOC，中文名柴油氧化催化器，通过涂覆贵金属材料催化剂，降低碳氢化合物的化学反应活性能，能够以较低的尾气温度下，将碳氢化合物氧化成二氧化碳和水。DPF，中文名柴油颗粒捕集器，内部由大量多孔介质组成。含有颗粒的尾气流经多孔介质后，通过惯性、拦截、布朗等捕集机理将颗粒物拦截下来。SCR，中文名选择催化还原器，通过入口喷射尿素水溶液热解形成氨气，在催化剂中与氮氧化物反应，将尾气中氮氧化物除去。ASC，氨氧化催化器，主要用于柴油车，目的在于氧化车用尿素还原NOx过程中泄漏出来的氨气，使其变为氮气。

其中注意的是，DPF由于对颗粒物持续捕集作用，载体内堆积了大量碳颗粒，需要定期进行清除，而清除的有效方式是通过加热尾气至DPF入口处大于650℃，而DPF颗粒再生时，局部温度甚至能达到1000℃以上，而SCR催化剂最大能承受的温度也不过600℃，因此需要有一套冷却装置，能够适当冷却DPF防止DPF内部过热烧融载体，同时能够冷却SCR出口前尾气和SCR本体，防止再生时尾气过热导致SCR催化剂失活老化。

发明内容

针对上述国六后处理系统存在的过热问题，本发明提供一种国六后处理冷却水循环装置及方法，降低DPF再生时DPF载体内过热，以及SCR入口尾气过热问题，延长后处理系统催化剂使用寿命。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种国六后处理冷却水循环装置，该装置包括冷却水管，冷却水管的总入口接发动机冷却水口，冷却水管引出三个支路，三个支路分别以螺旋形状缠绕在三个冷却区域：DPF区、DPF与SCR之间尾气区、SCR区，且每个支路的入口处具有单独的子电磁阀控制流量，三个支路的冷却水管末端交汇到总管上，经过总电磁阀，作为冷却水管的总出口，与外部出水口连接；发动机运行时，如果三个冷却区域对应的载体不需要冷却，所有电磁阀关闭；如果某个区域对应的载体需要冷却，打开该区域入口处的子电磁阀门和冷却水管总出口处的总电磁阀，利用发动机冷却水循环自带的压力，冷却水流进对应区域的管路，经过螺旋形流动后，充分与载体壁面接触，带走多余热量，然后通过出水口回归到发动机冷却水循环中。

一种利用冷却水循环装置的后处理冷却循环控制方法，所述冷却水循环装置的所有电磁阀均连接冷却水控制器，DPF区的入口、DPF区的出口、DPF与SCR之间尾气区的出口、SCR区的出口处分别布置第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器，所有温度传感器均连接冷却水控制器；控制方法包括以下步骤：

(1)待机采集部分