[发明专利]一种当量比燃烧天然气发动机三元催化系统及其设计方法

权利要求书

1.一种当量比燃烧天然气发动机三元催化系统，包括入口气体模块、反应器模块、出口气体模块、表面催化反应模块，其特征在于，所述的三元催化系统还包括

加热单元，所述的加热单元可加热反应器模块；

喷水装置，所述的喷水装置设置在入口气体模块和反应器模块之间，可调整进入反应器模块内尾气的含水量；

检测单元，所述的检测单元用于检测出口气体模块排出的位置的氧浓度和排气温度；

ECU控制单元，所述的ECU控制单元接收和处理检测单元的数据，并且通过反馈调节加热单元和喷水装置。

2.根据权利要求1所述的当量比燃烧天然气发动机三元催化系统，其特征在于，所述的加热单元包括温控仪和加热带，所述的加热带设置在反应器模块表面，所述的温控仪用于调整加热带的温度。

3.根据权利要求2所述的当量比燃烧天然气发动机三元催化系统，其特征在于，所述的检测单元包括氧传感器、热电偶和数据寄存器，所述的氧传感器设置在入口气体模块和喷水装置之间，所述的热电偶用于检测排气温度，所述的数据寄存器分别与氧传感器和热电偶建立通信，并且储存氧浓度信息和排气温度信息，所述的ECU控制单元可调取数据寄存器内的数据。

4.一种当量比燃烧天然气发动机三元催化系统设计方法，其特征在于，包括三元催化模拟系统以及实验方法，其中：

所述的三元催化模拟系统包括如权利要求3记载的三元催化系统以及输出模块，所述的输出模块设置在出口气体模块的排气端上，用于输出CH₄、NO和CO污染物的起燃温度曲线与NH₃、N₂O和H₂副产物的浓度曲线以及动力学参数信息；

所述的实验方法使用所述的三元催化模拟系统，实验方法包括以下步骤：

首先，建立三元催化系统的计算模型，对模型参数进行设置；

其次，对照计算结果，基于CH₄、NO和CO污染物的转化率调整反应器结构尺寸和催化剂参数，基于NH₃、N₂O和H₂副产物的浓度调整反应器温度范围和喷水量；

最后，根据计算结果，最终确定三元催化系统设计方案。

5.根据权利要求4所述的当量比燃烧天然气发动机三元催化系统设计方法，其特征在于，所述的输出模块基于不同氧浓度下对应的反应器温度、喷水量、反应器结构和催化剂参数，输入和储存在数据寄存器中。

6.根据权利要求5所述的当量比燃烧天然气发动机三元催化系统设计方法，其特征在于，所述的催化剂参数为贵金属配比，所述的贵金属为Pd、Rh，通过改变贵金属Pd、Rh负载量，调整贵金属配比。