[发明专利]一种汽车尾气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车尾气净化装置，属于环保技术领域。

背景技术

目前，普遍的处理柴油汽车尾气的机外净化装置为柴油颗粒捕集器和催化剂、还有选择性催化还原系统。柴油颗粒捕集器和普通催化剂作用原理是当汽车尾气经过颗粒捕集器之后减少颗粒物含量后经催化剂催化转换后排出。选择性催化还原系统作用原理是向尾气中喷射尿素，在催化剂的催化转化下减少尾气污染物的排放。但是以上两种处理方法很难减少汽车冷启动时的尾气污染物排放，同时随着国家对于汽车尾气排放标准的提升，以上处理方法已经很难达到国六排放标准的要求了。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种汽车尾气净化装置。本净化装置可以同时处理氮氧化物和颗粒物，并带有自加热系统，减少冷启动时污染物排放。本发明通过以下技术方案实现。

一种汽车尾气净化装置，包括温度传感器4、外壳8、等离子体催化空间、催化剂反应空间12和电气控制系统模块7，外壳8包括从外至内同心的铜丝6、陶瓷15和铁芯14，外壳8内部设有等离子体催化空间和催化剂反应空间12两部分催化空间，等离子体催化空间包括内电极1、外电极2和非金属三效催化剂3，内电极1位于内部且与外壳8同心，内电极1外设有外电极2，内电极1和外电极2之间设有非金属三效催化剂3，内电极1与尾气进气口9相通，催化剂反应空间12内部填充三效催化剂5，三效催化剂5一端与等离子体催化空间相通，另一端与尾气出气口13相通，等离子体催化空间设有温度传感器4，等离子体催化空间的内电极1与电气控制系统模块7的IGBT电路输出电源负极连接，外电极2电势为零，电气控制系统模块7与温度传感器4连接，外壳8上的铜丝6通过电气控制系统模块7连接电源。

所述电气控制系统模块7包括PLC总控制器，分别与PLC总控制器连接的驱动模块、电压采集模块、按键电路、温度采集模块、BDM调试模块和IGBT电路，以及为所用模块提供电源的电源管理模块，温度采集模块与温度传感器4连接，电压采集模块与等离子体催化空间的内电极1的电压传感器连接，等离子体催化空间的内电极1与电气控制系统模块的IGBT电路输出电源负极连接，外壳8上的铜丝6通过电气控制系统模块与电源连接。上述电源管理模块给各部分通电，PLC总控制器通过通信模块进行和汽车主机进行信息交换，同时通过温度和电压采集模块采集温度和电压数据，再通过驱动模块控制等离子体反应器10放电以及控制铜丝6通电，电压采集模块采集等离子净化系统高频高压电源的输出电压作为反馈电压，采用交流互感组成采样电路来实现，采样反馈电压经过A/D转换进入PLC总控制器，形成闭环控制；PLC总控制器主要运用内部的A/D转换、PWM等模块实现对整个净化器的控制；驱动模块分为一级模块和二级模块；一级模块：驱动IGBT电路调节高频高压直流脉冲电源输出。二级模块：驱动电磁加热部分电源输出（将铜丝6连接电源）；IGBT电路将220V交流电压转变为可变（变化程度由驱动电路调节）高频高压直流脉冲电源输出。通讯模块：通讯模块与汽车控制器通讯，实现数据上传和下载。通过CAN总线实现与汽车总控制器的通讯。

所述等离子体催化空间和催化剂反应空间12通过螺丝11固定连接。

上述等离子体反应器10包括内电极1和外电极2。

上述非金属三效催化剂3为7CuO/10CeO₂/γ-AL₂O₃催化剂；三效催化剂5为Pt贵金属三效催化剂。

该汽车尾气净化装置的工作原理为：

工作时，当汽车冷启动时，温度传感器4将检测的温度传递到PLC总控制器，温度低于300℃时PLC总控制器启动电磁加热系统，电流经过铜丝6并在铁芯14内部产生涡旋电流加热该装置；汽车尾气从尾气进气口9进入该装置，先经过等离子体催化空间，汽车尾气在等离子体反应器10中电离反应并在涡旋电流的加热条件下与非金属三效催化剂3进行催化反应，在此过程中通过电压传感器上的实时电压传递给PLC总控制器进行控制，然后再经过催化剂反应空间12在三效催化剂5下催化，最后通过尾气出气口13离开该装置。当该装置的加热温度达到300℃的时候，温度传感器4将数据传给PLC总控制器，随后PLC总控制器关闭电磁加热系统。

等离子体反应器10内外电极距离有限制，为满足不同排量的汽车，不同排量汽车可以采用低温等离子体反应器10单联装、二联装、三联装、多联装等。