[发明专利]一种柴油机排气系统一体化保温装置

说明书

本发明属于发动机排气系统技术领域，尤其是涉及一种柴油机排气系统一体化保温装置，包括依次连接在发动机后端的排气管1、氧化催化器DOC2、颗粒捕集器DPF3、选择性催化还原装置SCR5和尾管6，所述颗粒捕集器DPF3和所述选择性催化还原装置SCR5之间采用连接管4连接；排气管1至尾管6的外表面设有两层保温结构，第一层为基于玄武岩纤维的保温材料7；第二层为紧贴所述保温材料的壳体8，所述壳体8将所述排气管1至所述尾管6的外表面封装成一体。本发明可以减少排气系统温降、提高排气系统内部温度，提升NOx转化效率，延长颗粒捕集器DPF3再生里程，并满足同样减排效率情况下实现减小装置体积，达到轻量化目的，还能有效降低排气噪声。

技术领域

本发明属于发动机排气系统技术领域，尤其涉及一种柴油机排气系统一体化保温装置。

背景技术

国六排放标准的颁布和实施，对发动机技术的升级提出了严峻的挑战，使得后处理系统已成为必备的技术措施，而排气系统热管理成为影响后处理装置提升污染物转化效率、延长再生周期的关键一环。同时，在满足排放标准的前提下，降低发动机燃油消耗、降低系统重量、节约系统成本等方面，是发动机行业亟待解决的问题。

排气热管理是为了满足后处理系统有效工作而采取的提升排温控制措施，其按照工作位置的不同可分为发动机端和后处理端排气热管理措施。目前，发动机端可以通过喷油策略、进排气节流、增压器匹配以及可变气门升程等发动机控制技术来提升排气温度；而后处理端排气热管理措施主要有电加热、排气管燃油喷射、颗粒捕集器DPF主动再生燃烧器以及DOC催化器耦合布置等。当前，为有效改善柴油车实际行驶工况下的低排温状态并保证触发再生时颗粒捕集器 DPF 的安全有效再生，主要从进气节流、喷油策略以及氧化催化器DOC耦合等方面来研究排气热管理控制策略，最终使颗粒捕集器DPF入口温度达到再生温度目标值。

排气管是发动机的主要受热部件，排气管温度过高会向周围辐射热能，使软管，线束等零部件加速老化，降低使用寿命。为避免此种问题，需在排气管外表面包裹隔热材料，根据目前国家机动车执行的国五、国六排放标准，在尾气后处理系统中，为达到尿素化学反应的催化温度，进入选择性催化还原装置SCR箱的温度必须达到一定的温度要求，柴油机增压器出口到后处理装置之间的排气管长度影响排气管内温度，直接影响选择性催化还原装置SCR后处理装置的催化反应工作，从而影响排放。因此，为保证进入选择性催化还原装置SCR的尾气温度可以达到催化化学反应的温度，必须在排气管路外表面包裹隔热材料，使热能保存下来。主要有以下几种隔热保温材料：

玻璃纤维作为隔热保温层包裹在排气管外壁，无纺布作为外包层包裹固定保温层。玻璃纤维属于中低温保温材料。

陶瓷纤维作为隔热保温层包裹在排气管外壁，不锈钢箔板作为外层包裹固定保温层。陶瓷纤维属于高温保温材料。

玄武岩纤维作为隔热保温层包裹在排气管外壁，铝箔波纹管作为外包层包裹固定保温层。属于高温保温材料，且包裹厚度薄，空间小，重量轻。

2020年8月14日授权公告的专利201921210246.6公开了一种具有保温性能的玄武岩纤维套管，包括管体和位于管体外壁的高氧硅内层，高氧硅内层与管体之间设有玄武岩纤维保温层，玄武岩纤维保温层包括自上而下依次设置的PVC泡沫保温层、玄武岩纤维防火层、玄武岩纤维板一、玄武岩纤维网格布、玄武岩纤维板二和玄武岩纤维基层，该发明主要是对尾气管进行保温，没有考虑尾气后处理系统的一体化保温封装。

2020年1月10日授权公告的专利201920279628.8公开了一种排气管保温结构，包括保温隔热套壳、防护管、火山岩针织保温层和排气管，能有效提高对排气管外部的防护性能和对外部的隔热性能，具有保温隔热，防碎石冲击，防水防油的特点，同时具有安装简便，保温效果佳的优点，该专利只是针对尾气管进行保温，未就整个尾气后处理系统给出保温方案。