[发明专利]一种汽车排气再净化系统及其净化方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车排放控制领域，尤其涉及一种汽车排气再净化系统及其净化方法。

背景技术

三元催化器作为目前普遍使用的尾气净化装置，主要是采用催化剂将排气中CO、HC、NOx等有害气体成分转化为无害的气体排出。

为了减少冷起动阶段的排放，使整车达到排放限值的要求，一些催化剂快速起燃技术已经产生并得到应用。它们可以分两类：(1)被动技术:改变排气系统的设计(如使催化转化器紧靠发动机、使用前级催化剂以及HC收集器)以减少冷起动排放。(2)主动技术：冷起动时，用额外的可控能量来升高排气温度(如电加热催化剂、燃烧器及二次空气喷射等)使催化剂快速起燃。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：被动技术中使催化转化器紧靠发动机、使用前级催化剂的方案归结起来其实都是通过布置将催化器尽量与排气出口靠近，能在较短的时间内通过排气温度对催化剂进行加热以快速达到起燃的温度。但是这种方案的效果还是非常有限的，随着排放升级，催化器载体将越来越大，热惯性加大，载体温度上升将越来越慢。HC收集器方案是将冷起动阶段产生的HC通过一个排气阀将排气导入一个旁路管道，流入HC收集器中，用活性炭或沸石分子筛等吸附剂进行吸附，当温度上升后，沸石会自动脱附HC，使其经过催化器进行催化反应后再排出，以达到降低冷起动阶段排放的目的。但是该方案只能对HC进行处理，同时HC脱附时的温度也不高，此温度下催化剂的转化效率尚未能够稳定在一个较高的水平，所以催化效果有限。上述主动技术方案的系统结构相对比较复杂，系统需要装大量微处理器控制的阀门和传感器，实施起来难度相对较大，成本也会很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有效地降低汽车排气排放的汽车排气再净化系统及其净化方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种汽车排气再净化系统，包括由连接管路依次连接的排气歧管、预催化器总成、波纹管、主催化器总成、前消声器总成和后消声器总成，其特征在于，还包括单向控制阀Ⅰ、空气泵、尾气存储罐和单向控制阀Ⅱ，所述单向控制阀Ⅰ安裝在前消声器总成前的连接管路上；所述尾气存储罐一端通过空气泵连接到单向控制阀Ⅰ前的连接管路上，另一端通过单向控制阀Ⅱ连接到主催化器总成前的连接管路上。

所述单向控制阀Ⅰ、空气泵和单向控制阀Ⅱ通过线束连接到整车ECU上。

所述单向控制阀Ⅰ位于主催化器总成和前消声器总成之间。

所述空气泵的接入点位于主催化器总成和单向控制阀Ⅰ之间。

所述单向控制阀Ⅱ的接入点位于波纹管和主催化器总成之间。

一种汽车排气再净化系统的净化方法，包括以下步骤：

1）汽车冷起动开始，通过ECU控制单向控制阀Ⅰ和单向控制阀Ⅱ关闭、空气泵打开，发动机排出的废气由空气泵进行压缩后进入尾气存储罐中储存；

2）汽车冷起动t1s后，催化剂温度升高，催化效率提高，能很好的将废气中的有害物质进行催化，通过ECU控制单向控制阀Ⅰ开启、单向控制阀Ⅱ和空气泵关闭，废气由排气歧管排出后经预催化器总成、主催化器总成催化转化后，再经过前消声器总成、后消声器总成后排到大气中；

3）汽车冷起动t2s后，催化剂转化效率上升后稳定到一个很高的水平，通过ECU控制单向控制阀Ⅰ和单向控制阀Ⅱ开启，空气泵关闭，尾气存储罐中的在冷起动阶段收集存储的压缩废气通过单向控制阀Ⅱ逐渐释放到排气管中，然后再次通过主催化器总成进行净化，通过单向控制阀Ⅰ、前消声器总成和后消声器总成后排到大气中。

所述时间t1为发动机空燃比进入闭环控制的时间，根据排放需求、发动机运行条件、系统匹配通过实车标定进行确定。

所述时间t2为排气温度达到催化效率稳定在高水平时所需要的温度的时间。

主催化器总成的催化效率稳定在高水平时所需要的排气温度为300-400℃。

所述主催化器总成内设有温度传感器，所述温度传感器与ECU连接。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，运用排气再净化系统，对汽车冷起动阶段产生的部分排放尾气先进行压缩后存储收集，待发动机的排气温度上升，催化剂转化效率稳定在一个很高的水平后，再将收集存储的排放尾气逐渐进行释放，使这部分尾气再次通过催化器进行催化转化，从而解决汽车冷起动阶段排放高的问题，以达到有效地降低汽车排气排放的目的。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的汽车排气再净化系统的结构示意图；