[发明专利]外置碳氢喷射装置

说明书

本发明公开了一种外置碳氢喷射装置，包括具有四个端口且端口相互连通形成空心腔室的控制歧管、燃油电磁阀、燃料喷射器、压力传感器、缓冲装置和控制器，该控制器分别与燃油电磁阀、燃料喷射器和压力传感器相电连接，所述控制歧管的一端口通过燃油电磁阀与碳氢源相连接，一端口与燃料喷射器相连接，一端口与压力传感器相连接，一端口与缓冲装置相连接；控制器控制燃油电磁阀通电打开，碳氢源通过燃油电磁阀进入控制歧管内再流向燃料喷射器并喷射出，压力传感器检测控制歧管内的碳氢压力并反馈至控制器，控制器通过控制燃料喷射器的通断电时间控制喷射的碳氢化合物流量。本发明可改善尾气处理系统中的温度控制性能同时降低保修成本。

技术领域

本发明涉及一种尾气处理系统中的碳氢喷射装置，尤其涉及一种外置碳氢喷射装置。

背景技术

从发动机排出的尾气已被确定为空气污染的主要原因，现有技术中可采用尾气处理系统去除尾气中的空气污染物。在尾气处理系统中，柴油颗粒过滤器(DPF)通常用于捕集颗粒物(PM)，其中可能包括未燃烧的碳氢化合物颗粒(碳烟)和少量其他颗粒，如金属氧化物颗粒(灰分)。颗粒物积聚在DPF中，在累积导致发动机的背压过高之前，需要通过再生过程以去除积聚的碳烟。

通常在再生过程中，使用发热装置将尾气温度提高到碳烟可以被氧气有效氧化的水平，而这个过程中的氧气由稀燃发动机的尾气来提供。再生过程中产生的高温尾气通过DPF，将其中累积的碳烟氧化成二氧化碳和水。因此尾气的温度控制是再生过程的关键因素，太低的温度可能导致碳烟不能充分氧化，而太高的温度则会损坏DPF。

多种发热装置可用于再生过程，其中，应用得最广泛的是(燃油)燃烧器和柴油氧化催化剂装置(DOC)。在燃烧器中，碳氢化合物由碳氢计量喷射装置提供，由碳氢计量喷射装置将碳氢化合物喷射到燃烧室中。而在DOC装置中，碳氢化合物可以在后喷射期间由发动机燃油控制系统提供或者直接将其喷射到催化剂中。与可能导致发动机油稀释进而引起发动机可靠性问题的发动机后喷相比，因为碳氢化合物没有在进入催化剂之前燃烧，外置碳氢化合物计量喷射装置能够提供更准确的碳氢喷射率。

然而，燃料燃烧器和DOC装置中使用的碳氢计量喷射会有堵塞或结块问题，这可能导致喷嘴部分堵塞，产生温度控制问题。通过在碳氢化合物计量喷射过程完成后清除残余物，并使用更好的设计来降低在喷嘴处结块的可能性是目前应用的一些问题解决办法。然而，由于缺乏有效的碳氢化合物与高温尾气的分离，这些方法不是很可靠。

尾气的温度控制也受到发热装置和DPF的碳氢转化效率的影响。理想地，输送到尾气处理系统的碳氢应该被完全氧化以避免由尾气处理系统本身引起的碳氢化合物排放。然而受发热装置的碳氢转化效率的限制，存在碳氢泄漏。当DPF未催化时，碳氢泄漏水平必须低于调节极限，而如果DPF被催化，由于DPF可以降低尾管中的碳氢水平，因此允许发热装置具有更高的碳氢泄漏水平。碳氢泄漏极限与发热装置和DPF的碳氢转化效率决定了碳氢喷射率的上限。当发热装置或DPF的碳氢转化效率太低时，碳氢喷射指令可以被限制到不足以再生DPF的水平。在这种情况下，需要触发故障以避免进一步损坏DPF。

低碳氢转化效率可以是由发热装置和DPF中的问题引起的“实际”低效率(例如堵塞的DOC，硫中毒，在DOC或DPF催化剂颗粒积聚等)，或由碳氢计量喷射问题导致的“显示”低效率(例如不准确的碳氢计量喷射)。对于具有“实际”低效率的系统，可以通过对部件进行服务(比如从发动机产生高温尾气或更换DOC和DPF)来解决问题。然而，如果低效率只是“显示”出来的，只要系统仍然有能力，比如碳氢计量喷射仍然能够提供所需的碳氢流量，则可以通过补偿来校正低效率。

除了低效率之外，还可以出现过高的碳氢转化效率。如同低碳氢转化效率，过高的碳氢转化效率可以是由碳氢输送问题引起的“显示”的过高效率，也可以是“真实”的过高效率。“真实”的过高效率其主要由发动机燃料系统故障引起(比如大量未燃烧的碳氢化合物释放到发热装置中)，或是在高温下碳氢化合物沉积物蒸发。

因而，亟需解决上述问题。

发明内容