[发明专利]一种汽车三元催化反应器保护系统

说明书

技术领域

本发明属于车辆技术领域，涉及一种汽车三元催化反应器保护系统。

背景技术

汽车作为目前最主要的交通工具，在给人们带来许多方便的同时，汽车也是能源消耗和污染物排放的主要来源。根据城市大气污染物来源的分类统计，在我国大城市中，已有80％左右的污染物来源于汽车尾气。大量汽车尾气集中在城市排放，使得一些大城市的空气质量恶化，环境保护破在眉睫。为应对日益严重的汽车尾气排放和石油燃料日益短缺等问题，国内外汽车企业不断探索新的代用清洁燃料，其中，压缩天然气(CNG)汽车以其价格相对低廉、燃料安全性好、清洁、环保等优点，在国内各大城市推广应用。作为车用燃料的CNG与汽油性能相比，CNG的着火点比汽油高220℃，且燃烧速度慢；辛烷值和压缩比分别高30％和20％；混合气热值低12％，功率低11％。因此，采用CNG作为燃料若要达到与汽油相同的动力性，势必需要高能点火，加大点火提前角和提高压缩比，致使压缩行程终了时的压力和温度都会增高，尾气温度也相应提高。

另外，为了降低汽车有害气体排放，通常都在汽车排气系统中安装有三元催化反应器。三元催化反应器可以将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气，以达到降低污染的目的。常温下三元催化反应器不具备催化能力，其催化剂必须加热到一定温度才具有氧化或还原的能力，通常三元催化反应器的起燃温度是200℃，最佳工作温度在400℃～800℃，当温度超过850℃～1000℃时，就会导致三元催化反应器中的载体涂层组织转变，使其比表面积急剧减少。作为催化剂的贵金属成分自身也会产生烧结、聚集和化学变化，高温同时会引起催化剂活性以及储氧能力降低，导致三元催化反应器性能下降，长期在高温下工作，会发生老化现象。

三元催化反应器的工作温度主要取决于尾气的温度。因此，在利用三元催化反应器净化尾气时，为了保护三元催化反应器，对尾气温度的控制尤为重要。然而，作为新型清洁环保的压缩天然气汽车，其发动机排放的尾气温度很高，而且普通的汽车在高负荷、高转速情况下，也会排出较高温度的尾气。现有的汽车由于不具备降低尾气温度的冷却装置，使得三元催化反应器经常在过高的温度下工作，一方面使得三元催化反应器内催化剂催化活性降低，造成三元催化反应器净化效果受到影响，使更多的有害气体排放到空气中造成环境污染；另一方面，高温尾气还会对三元催化反应器造成致命的损坏，大大降低了三元催化反应器的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种汽车三元催化反应器保护系统，该保护系统能通过降低尾气温度有效地保护三元催化反应器。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车三元催化反应器保护系统，汽车包括与发动机排气歧管相连通的排气管和连接在排气管上的三元催化反应器；本保护系统包括ECU和设置在排气管上能检测尾气温度的传感元件，所述的传感元件与ECU相联；所述的排气歧管和三元催化反应器之间的排气管上设有能够降低排气管内尾气温度的冷却装置；所述的冷却装置通过能控制冷却装置是否对尾气强制冷却的控制机构与ECU相联。

发动机工作产生的有害气体分别经过排气歧管、排气管进入三元催化反应器，经三元催化反应器净化变为无害的气体再排入到空气中。

本汽车三元催化反应器保护系统通过冷却装置对发动机排出的高温尾气进行冷却，防止过高温度的尾气进入三元催化反应器反应，起到保护三元催化反应器的目的。上述的传感元件为温度传感器，ECU实质上是一种汽车专用的控制器，传感元件能够检测排气管中尾气的温度，并将检测到的信息传递给ECU，ECU会将接收到的信息进行自动运算、处理及判断，然后输出指令给控制机构，控制机构能控制冷却装置是否对尾气进行强制冷却。

在上述的汽车三元催化反应器保护系统中，所述的冷却装置包括套设在排气管上散热管，散热管的外壁上具有散热翼。

在上述的汽车三元催化反应器保护系统中，所述的控制机构包括与散热翼相对的导风管和能向导风管内供入冷气流的风机，所述的风机与ECU相联。