[实用新型]一种柴油车尾气后处理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于柴油车尾气处理技术领域，具体涉及一种柴油车尾气后处理装置。 

背景技术

随着环保要求的不断提高，国家机动车污染物排放标准也更加严格，第四阶段与第五阶段的WHTC冷启动和热启动试验排放限值如表1所示，国IV与国V的ESC以及ETC试验下的尾气排放要求如表2所示。

表1 WHTC冷启动和热启动试验排放限值

      

表2 ESC和ETC试验排放要求

      

国四排放标准是国家第四阶段机动车污染物排放标准，对于柴油车尾气处理所主要采用的EGR系统+DOC或EGR系统+DOC+POC技术路线。DOC即氧化催化剂，主要用于处理HC、CO、PM中的SOF颗粒，正常启燃温度在320度以上；POC为通透式颗粒捕集器，主要用于捕捉PM中的SOOT颗粒，并在一定温度下，对其进行连续被动再生，由于其结构及再生机理，低速或怠速下它的PM效率在40%-50%左右，甚至更低，因此无法确保该工况下的排放达标。

国四排放标准于2014年7月1日正式实施后，在具体实施过程中各类问题不断暴露，其中最为主要的在怠速、频繁启动情况下，发动机内排出的尾气经过排气歧管后不能达到DOC载体所需要的反应温度，POC载体也无法进行再生，导致汽车尾气有害成分部分或者是完全没反应，造成在怠速、频繁启动情况下出现排放超标和冒黑烟现象。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于设计提供一种柴油车尾气后处理装置，即DOC+PF/CPF。PF即不带催化剂半通透式颗粒捕集器，主要用于捕捉PM中的SOOT颗粒，并在一定温度下对其进行连续被动再生，PM效率在50%-70%；CPF即带催化剂的半通透式颗粒捕集器，主要用于捕捉PM中的SOOT颗粒，效率在50%-80%，可连续被动再生。

所述的一种柴油车尾气后处理装置，包括套筒、进气管，进气管通过法兰与套筒相连，套筒内设置有内端盖，其特征在于所述套筒内一体式设置有净化装置和消声装置，所述净化装置包括载体催化器、颗粒捕集器，所述消声装置包括消声管、设置在消声管进气端的消音内端盖，所述消声管通过消音内端盖及隔板与筒体相连，消声管的末端为出气消声管或出气管，所述出气消声管或出气管伸出套筒外与出气端法兰相连，所述载体催化器为DOC载体催化器，以蜂窝陶瓷为载体，内涂含有活性组分Pt或Pt/Pd、氧化铝、分子筛及助剂的涂层，所述颗粒捕集器为PF/CPF半通透式颗粒捕集器，所述进气管上套接设置有保温管。

所述的一种柴油车尾气后处理装置，其特征在于所述颗粒捕集器进气端孔道全开，出气端相邻两个孔道一孔全开一孔封闭。

所述的一种柴油车尾气后处理装置，其特征在于所述载体催化器和颗粒捕集器之间间隔15～25mm，并与套筒内壁之间配合设置有膨胀衬垫。

所述的一种柴油车尾气后处理装置，其特征在于所述出气管为锡箔波纹保温管或不锈钢双层绝热管。

所述的一种柴油车尾气后处理装置，其特征在于所述保温管采用纽扣式包覆连接，或采用不锈钢双层隔热管的结构形式。

所述的一种柴油车尾气后处理装置，其特征在于所述进气管、出气消声管或出气管上均设置有压差传感器接头。

现有的DPF过滤器是壁流式过滤器，在相邻两个通道中，选择两端中的任意一端堵塞，从而强迫废气通过多孔壁面，实现对颗粒物的捕集。DPF在设计时都要考虑能够承受一定负载率的碳烟。如果堆积的碳烟量超过其催大负载能力，DPF内部的颗粒物会对气流产生阻碍，从而使得压力降增加，最终导致DPF完全堵塞，因此DPF系统必须提供可靠的再生策略以确保上述问题不会发生。DPF对颗粒物的过滤效率可以达到90%以上，但是DPF再生及控制策略比较复杂，标定开发周期长，开发费用高，并且目前有能力进行DPF系统开发的公司较少。

POC的过滤层通常采用金属网构成，其过滤通道为流通式结构，并成褶皱形状。这种结构使得废气在流动过程中要么沿着褶皱的通道前行，要么需要穿过过滤层。过滤层即用于捕集颗粒。POC的再生通常是在正常的驾驶条件下完成的，当发动机的排气达到一定温度时，废气中的NO₂会与碳烟颗粒反应实现被动再生。但当发动机低怠速、低负荷或频繁启动时，排气温度达不到被动再生温度要求，会产生吹灰和POC烧蚀现象。