[实用新型]降低柴油机PN排放的发动机排气系统

说明书

本实用新型公开一种降低柴油机PN排放的发动机排气系统，ASC载体包括多个纵向延伸的平行通道，所述平行通道壁面设置有氨氧化催化涂层，其中一部分平行通道是在入口端开放且出口端封闭的入口通道，另一部分的平行通道是在入口端封闭且出口端开放的出口通道，入口通道与出口通道之间相邻设置，入口通道与出口通道通过两者之间共壁面上设置的微孔相互连通，ASC载体壁面微孔的中值孔径为DPF载体壁面微孔中值孔径的1.2‑1.5倍。本实用新型实现效拦截捕捉颗粒，既能达成大于85％的捕集效率，又能有效降低ASC载体的阻力，在每次触发DPF再生时，阻力不影响发动机的动力性和油耗。

技术领域

本实用新型涉及柴油机技术领域，具体是一种降低柴油机PN排放的发动机排气系统。

背景技术

目前柴油机商用车的排放按照国标《GB17691-2018重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》执行，为满足该国标的排放要求，在柴油机后需安装催化器降低污染物的排放，行业内主要的催化器技术路线主要为DOC→DPF→SCR/ASC模式。

国标中明确了对PN(颗粒数)的控制要求，PN是指发动机尾气中，粒径超过23nm的粒子总数。车机国六和非道路T4法规都明确规定了柴油机在台架标准排放循环WHSC和WHTC下污染物PN排放要满足要求。同时，法规对整车PN排放也有明确要求。

通过在催化器中的DPF(柴油机颗粒捕集器)可以降低PN排放。专利“CN107660158B”公开一种催化颗粒过滤器，其DPF载体上有很多相互平行的通道，通道一端堵住，壁面布满微孔。柴油机排气气流进去通道后，只能从壁面微孔流到相邻通道，排气中的颗粒物在扩散沉积、吸附、拦截等作用下被通道壁过滤下来。全新DPF的过滤模式为深层过滤，对PN过滤效率较低，在90％左右，此时PN排放是无法满足法规要求。排气中的一部分颗粒会进入壁面内部的微孔，随着颗粒累积，壁面微孔部分被填满，过滤效率逐渐增加，通道壁表面形成一层碳烟后，对PN过滤效率增加到99％左右，PN排放达标法规要求。

对于一些催化器，尿素喷射进SCR混合器，部分尿素并没有完成水解为气态的氨气，而是生成过程固态产物异氰酸，这些异氰酸一部分粒径超过23nm，也有一部分异氰酸与粒径小于23nm的碳颗粒结合，形成粒径超过23nm新结合物。这样会导致测量设备测试到的PN升高，超过法规限值要求。

目前降低PN排放到法规要求的做法：1、降低PN的原排。通过改变发动机的燃烧，降低发动机的PN排放，也就减少了进入DPF的PN。2、通过累碳提高DPF对PN的过滤效率。长时间运行发动机后，排气中的碳烟颗粒不断累积在DPF壁面的微孔中，微孔减小，DPF对PN过滤效率增大。3、更换不容易生成粒径超过23nm粒子的SCR混合器。

上述做法的缺点其中1-2点已在前续专利“CN211174280U”中详述，而第3点的解决方案在现有技术中存在技术瓶颈的问题。

图1为目前催化器方案尾气通过ASC的示意图。ASC载体为通孔结构，除了一部分颗粒附着在四周的壁面外，大部分的颗粒都会随着尾气直接通过ASC排出大气，导致PN排放超标。同时，附着在四周壁面的颗粒累计到一定程度后，也会直接随尾气排出，形成PN排放波峰，导致PN排放超标。

公开于以上背景技术部分的信息仅仅皆在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种降低柴油机PN排放的发动机排气系统，高效拦截捕捉颗粒，既能达成大于85％的捕集效率，又能有效降低ASC载体的阻力，在每次触发DPF再生时，阻力不影响发动机的动力性和油耗。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案如下：