[发明专利]一种发动机尾气排放后处理用尿素加热系统以及方法

说明书

本发明公开了一种发动机尾气排放后处理用尿素加热系统，包括计量阀A、计量阀B、尿素加热器、排温传感器以及控制器，排温传感器用以监测排气管内的温度，所述控制器连接于所述排温传感器，所述控制器还连接于所述计量阀A和所述计量阀B，尿素源通过并列的管路A和管路B连接于排气管，尿素源可通过所述管路A和/或所述管路B被输入所述排气管内，所述计量阀A可启闭的被安装在所述管路A上，所述计量阀B可启闭的被安装在所述管路B上，所述尿素加热器被安装在所述管路B上，本发明直接将尿素溶液加温到水解温度，喷嘴直接喷射尿素分解后的氨气作为还原剂，解决尿素低温结晶的问题；同时彻底解决发动机冷启动初期排放不达标问题。

技术领域

本发明涉及发动机尾气排放后处理用尿素加热领域。更具体地说，本发明涉及一种发动机尾气排放后处理用尿素加热系统以及方法。

背景技术

汽车排放法规越来越严格，对排放污染物限值要求越来越高。为有效降低尾气氮氧化物排放，目前采用的是尿素液作为还原剂的后处理系统：通过向排气管内喷射尿素溶液，尿素在高温环境下水解反应，生成氨气与二氧化碳，氨气再与氮氧化物反应将之还原为无害的氮气和水。这个过程中因有效物质是氨气，尿素需要在260℃以上高温时才能保证完全水解反应。但在发动机的冷启动初期及高速低负荷工况时，排气温度低于尿素水解反应温度时，就会有以下问题：1.在排气管路低温工况时，尿素水解反应不能进行，不能产生出即不能有效产生氨气，导致无法实现后处理系统功能；2.尿素溶液溶质因低温而析出并结晶，附着在排气管内壁及后处理器载体上并逐渐积累，导致后处理器堵塞甚至腐蚀。

为解决发动机启动初期温度上升慢的问题，目前在国六发动机上通常采用排气温度控制阀，该技术原理为在排气管内增加一个可控阀门，在发动机排气温度低时将此阀门开度调小，进而控制排气背压提高使发动机排温升高，进而使排气管内的尾气更快达到可以促使尿素水解反应的温度条件。该技术可以缩短排气管的温升时间，但仍存在以下问题：冷启动初期，尤其在寒冷地区，尾气的温度达到尿素完全水解的温度仍需要一定时间(500s以上)，在此时间内的排放污染物无法得到还原，而且该阀门长时间使发动机处于高排气背压状态，使得发动机排放颗粒物增高而增加污染，同时DPF负荷会增加而影响其使用寿命。

发明内容

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种发动机尾气排放后处理用尿素加热系统，包括计量阀A、计量阀B、尿素加热器、排温传感器以及控制器，

所述排温传感器被安装在排气管内或尾端，用以监测排气管内的温度，

所述控制器连接于所述排温传感器，所述控制器还连接于所述计量阀A和所述计量阀B，

尿素源通过并列的管路A和管路B连接于排气管，尿素源可通过所述管路A和/或所述管路B被输入所述排气管内，所述计量阀A可启闭的被安装在所述管路A上，所述计量阀B可启闭的被安装在所述管路B上，所述尿素加热器被安装在所述管路B上。

根据本发明的一优选实施方案，所述的发动机尾气排放后处理用尿素加热系统，所述尿素加热器内还设有加热部和加热温度传感器，沿着尿素从尿素源流向排气管的方向，所述加热部被安装在所述加热温度传感器的上游，所述加热温度传感器对尿素经所述加热部加热分解后产生的氨气进行温度监测。

根据本发明的一优选实施方案，所述的发动机尾气排放后处理用尿素加热系统，当所述排温传感器监测到排气管内的温度低于设定值，则所述控制器控制所述计量阀B开启，控制所述尿素加热器以较高功率工作，且同时保持所述计量阀A关闭；

当所述排温传感器监测到排气管内的温度不低于设定值，则所述控制器控制所述计量阀A开启，且同时保持所述计量阀B关闭，控制所述尿素加热器以较低功率工作。

根据本发明的一优选实施方案，所述的发动机尾气排放后处理用尿素加热系统，控制器还和操作端或者控制终端连接，以接收操作端或者控制终端发出的指令