一种汽车尾气后处理装置及汽车发明专利

一种汽车尾气后处理装置及汽车

摘要：本发明提供了一种汽车尾气后处理装置及汽车，所述汽车尾气后处理装置，以汽车尾气的尾气入口为起始基准，依次包括LNT和SDPF，并且，在LNT前端的排气管路上，设置尿素喷嘴装置；LNT为稀燃NOX捕集装置，SDPF为涂有选择性催化还原涂层的柴油颗粒捕集器；通过尿素喷嘴装置，去除待进入LNT的汽车尾气中的含硫物质。本发明的汽车尾气后处理装置，将尿素喷嘴装置置于LNT前方，使尿素在LNT前喷射并形成氨气，该氨气可与尾气中的含硫物质反应，大幅度降低待排入LNT的尾气中的硫含量，从而避免了LNT因含硫物质所造成的“硫中毒”的情况发生，实现了在节约燃油的同时，提高了汽车尾气后处理装置对尾气的净化效果。

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202011080492.1

专利申请（专利权）人：长城汽车股份有限公司
权利人地址：河北省保定市朝阳南大街2266号

专利发明（设计）人： 赵振兴 ,石伟

主权利要求:一种汽车尾气后处理装置及汽车
技术领域
[0001] 本发明属于汽车领域，特别是涉及一种汽车尾气后处理装置及汽车。
背景技术
[0002] 在汽车的排放法规(国6排放法规)中，对NOX的排放限值，做了更严格的要求。但是，由于汽车的发动机是富氧燃烧，因而汽车的尾气中含有大量的NOX。因此，本领域技术人员面临着尽可能减少尾气中NOX含量的问题。
[0003] 在现有技术中，为了降低NOX的排放，本领域技术人员，开发出了LNT(LeanNOxTrap，稀燃NOX捕集装置)，并成功应用于汽车中。其中，LNT主要用于对NOx捕集和释放，以及对NOx进行还原，达到净化NOx的目的。
[0004] 然而，在LNT的实际应用过程中，随着汽车尾气的不断排放，LNT对NOX的吸附和脱附能力，会逐渐下降，从而最终影响尾气中NOx的净化效果。因此，LNT对NOX的吸附和脱附能力逐渐下降的问题，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
[0005] 为解决上述现有技术中存在的问题，提高汽车尾气的净化效率，达到节省资源的目的，本发明提供了一种汽车尾气后处理装置及汽车。
[0006] 第一方面，本发明提供了一种汽车尾气后处理装置，所述汽车尾气后处理装置，以汽车尾气的排气入口为起始基准，依次包括：LNT和SDPF，并且，在所述LNT前端的排气管路上，设置尿素喷嘴装置；所述LNT为稀燃NOX捕集装置，所述SDPF为涂有选择性催化还原涂层的柴油颗粒捕集器；
[0007] 通过所述尿素喷嘴装置，去除待进入所述LNT的汽车尾气中的含硫物质。
[0008] 优选地，所述通过所述尿素喷嘴装置，去除待进入所述LNT的汽车尾气中的含硫物质，包括：
[0009] 所述尿素喷嘴装置喷出尿素，所述尿素在所述汽车尾气后处理装置中被热解为氨气；
[0010] 所述氨气将待进入所述LNT的所述SO2转换成不具污染特性的NH4HSO4。
[0011] 优选地，所述LNT的内壁上涂覆有含Ba化合物；所述汽车尾气后处理装置，通过所述氨气将待进入所述LNT的所述SO2转换成NH4HSO4，防止所述含Ba化合物与SO2反应。
[0012] 优选地，所述汽车尾气后处理装置还包括：氧传感器和高温传感器；以汽车尾气的排气入口为起始基准，所述汽车尾气后处理装置，依次包括所述氧传感器、所述高温传感器和所述LNT，并且，在所述LNT与所述高温传感器之间，设置尿素喷嘴装置。
[0013] 优选地，所述汽车尾气后处理装置还包括控制装置；
[0014] 当所述高温传感器检测到温度大于等于预设排气温度时，所述控制装置控制所述尿素喷嘴装置喷出尿素。
[0015] 优选地，所述汽车尾气后处理装置还包括SCR，所述SCR为选择性催化还原装置；
[0016] 所述尿素的单次喷射量是根据所述SDPF和/或所述SCR的需求量确定的。
[0017] 优选地，所述尿素喷嘴装置，还用于去除所述LNT、所述SDPF和/或所述SCR中的含氮物质。
[0018] 优选地，所述尿素喷嘴装置与所述LNT前端面之间的距离为60～150mm。
[0019] 优选地，所述LNT与所述SDPF之间的间距为35～100mm。
[0020] 第二方面，本发明提供了一种汽车，所述汽车安装有上述第一方面所述的汽车尾气后处理装置。
[0021] 本发明实施例提供了一种汽车尾气后处理装置及汽车，该汽车尾气后处理装置包括：以汽车尾气的尾气入口为起始基准，依次设置尿素喷嘴装置、LNT、SDPF；其中，通过尿素喷嘴装置，去除待进入LNT的汽车尾气中的含硫物质。本发明的汽车尾气后处理装置，将尿素喷嘴装置置于LNT前方，使尿素在LNT前喷射并形成氨气，该氨气可与尾气中的含硫物质反应。相对于现有技术，本发明提供的汽车尾气后处理装置，具有以下有益效果：
[0022] 首先，由于氨气在LNT前形成，使得尾气在排入LNT前，尾气中的含硫物质首先与氨气发生反应，得到去除含有物质的尾气，该尾气再排入LNT。因而，通过本发明提供的装置，可以大幅度降低待排入LNT的尾气中的硫含量，避免了含硫物质与LNT中的含Ba化合物进行反应，生成造成LNT“硫中毒”的BaSO4，从而解决了LNT因“硫中毒”而导致的尾气净化效果较差的问题。
[0023] 其次，针对LNT的“硫中毒”问题，现有技术中，采用向尾气处理装置中额外喷射燃油的方法。然而，在实际应用中，由于汽车每行驶一定路程，就需要额外喷油一次，则造成燃油耗损严重的问题；并且，额外喷射燃油必然额外产生NOX，提高尾气中NOX的含量。因此，通过本申请的装置，不需要额外多喷燃油，从而解决了现有技术中存在的燃油耗损严重和产生额外的NOX的问题，达到了在节约燃油的同时，因避免了NOX的额外产生，从而提高了汽车尾气后处理装置对NOX的净化效果。
[0024] 最后，由于额外喷油的现有技术，是基于尾气中的氢气对BaSO4的还原，达到解决“硫中毒”的目的。但是，在实际的应用场景中，尾气中氢气的含量存在不可控的问题，从而造成部分BaSO4未被及时去除，继续覆在LNT内壁，因而，经过长期积累，势必造成LNT的报废，而当更换新的LNT时，则存在人力、物力的资源耗损问题。因此，本申请的装置，由于尾气中的含硫物质，是在进入LNT前就被氨气去除，因而，当尾气进入LNT时，不会产生BaSO4，达到了从源头上避免LNT中BaSO4积累的目的，进而避免了LNT的换新，节省了人力、物力等资源。
附图说明
[0025] 图1示出了现有技术中的一种排放路线主要后处理布置的处理方式的示意图；
[0026] 图2示出了本发明实施例中的一种LNT结构的示意图；
[0027] 图3示出了本发明实施例中的汽车尾气后处理装置的示意图；
[0028] 图4示出了本发明实施例中的一种排放路线主要后处理布置的处理方式的示意图。
具体实施方式
[0029] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0030] 现在行业内针对汽车对国6排放法规的两种排放路线主要后处理布置的处理方式如图1所示，图1为现有技术中的一种排放路线主要后处理布置的处理方式的示意图。
[0031] 如图1所示，现有技术中的一种排放路线主要后处理布置的处理方式为：汽车尾气经过增压器后，从排气入口进入，依次流经LNT、DPF(DieselParticulateFilter，柴油颗粒捕集器)以及SCR(SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原装置)。其中，LNT对尾气中的氮氧化物(NOX)进行净化、捕集和释放，DPF对尾气中的碳颗粒进行捕集，SCR对LNT中释放出来的NOX进行催化还原。
[0032] 其中，LNT的应用，使得汽车尾气中NOX的净化总效率有一定的提升，但是LNT在应用过程中，由于LNT内壁涂层中的催化剂，会与汽车尾气中的SO2反应，从而导致催化剂对NOx的作用失效，从而导致LNT对NOX的吸附和脱附能力下降，即，本领域技术人员所称的LNT“硫中毒”。其中，LNT“硫中毒”的后果是LNT吸附和脱附NOX的能力下降，下降的程度取决于“硫中毒”的程度。然而，针对该问题，本领域技术人员提出的现有技术，仍然存在燃油耗损较严重、额外产生的NOX影响最终NOX的净化总效率等问题。下面，发明人举例说明现有技术中存在的缺点：
[0033] “硫中毒”理论状态下是一个可逆过程，本领域技术人员，将脱硫的过程简称为D‑SOX，但是现有技术中，要实现D‑SOX就需要发动机额外喷油。依据目前行业现状，在车辆大约每行驶700公里就会D‑SOX一次，每次D‑SOX至少需要发动机额外喷油约1L。每次D‑SOX需要约20分钟，如果这个过程被打断，下次车辆启动后还会被D‑SOX，若多次(每个企业设定的报故障原则也有不同)D‑SOX不成功，车辆会报故障码在仪表板上，引起顾客抱怨和担心。
[0034] 在此，本发明的发明人探索了在D‑SOX具体的实施例中，BaSO4一般是可以在高温下(即650℃以上)被还原为BaO的，从而“解救”LNT存储和还原氮氧化物的能力。高温下还原BaSO4的反应式如下(1)和(2)所示：
[0035] BaSO4+H2→BaO+H2O+SO2(1)
[0036] SO2+3H2→H2S+2H2O(2)
[0037] 由上述可知，在现有技术中，还存在燃油耗损较严重、额外产生的NOX以及H2的含量不可控等问题。因此，本发明实施例提供了一种汽车尾气后处理装置及汽车，以解决现有技术中存在的问题。
[0038] 首先，发明人探索了LNT“硫中毒”的原因。具体如下：
[0039] (一)探索现有的LNT的结构
[0040] 图2示出了本发明实施例中的LNT的一种结构示意图；如图2所示，常用的LNT的结构如梭形，该LNT包括壳体22、衬垫23和载体21。壳体22的两端设有开口，如图2中的箭头所示，两端的开口用于尾气的流入和流出；衬垫23夹设于载体21的外周壁和壳体22的内周壁之间，起到保证密封性和减震保护作用；载体21位于壳体22的中，载体21沿纵向的两端分别朝向对应侧的壳体22的开口，载体21上设有沿纵向延伸的多个孔道，孔道的内壁上涂覆有涂层，该涂层由Pt、Pd、Rh、CeO2以及BaCO3的混合而成，尾气流经载体21时，途经载体21上的多个孔道，并与多个孔道的内壁充分接触面积。
[0041] 如图2所示，壳体22沿尾气的流经方向，依次包括第一连接管段(221)、第一扩张段222、主体段223、第二扩张段224和第二连接管段225，其中，载体21位于主体段223内，第一扩张段222和第二扩张段224形成为从一端到另一端内径逐渐增大，并且第一扩张段222和第二扩张段224的内径较大的一端均朝向主体段223，从而使得主体段具有较大的内径，即更大的内部空间，以容纳载体21，使流经主体段的气流能够在其中更充分地附着、捕集和反应。
[0042] 其中，LNT的第一个作用：利用孔道的内壁涂层中的贵金属，净化尾气中的CO、HC、NOX；第二个作用：尾气中的NO、NO2在CeO2、BaCO3的作用下存储于LNT中，此反应过程被称为NOX存储。
[0043] (二)解析LNT“硫中毒”的原理
[0044] 发明人发现，LNT“硫中毒”的原因为：尾气中的含硫物质在氧气的作用下，生成SO2，SO2在氧气的作用下，与LNT上涂覆的含钡化合物(如BaO、BaCO3)反应，生成BaSO4，其中，“硫中毒”反应式如下反应式(3)和(4)所示。由于BaSO4属于难分解，不易反应的固体，因而，生成的BaSO4会附着在LNT孔道的内壁上，将LNT孔道的内壁上初始涂覆的涂层覆盖，造成LNT对NOX的吸附和脱附能力下降，下降的程度取决于BaSO4这类硫化物的生成量。
[0045] “硫中毒”的过程如下：
[0046] 燃油中的S+O2→SO2(3)
[0047] BaO+1/2O2+SO2→BaSO4(4)
[0048] 注：LNT载体上在涂BaCO3是一个理想目标，实际“涂的过程”会产生很多的“BaO”，所生成的BaO，在氧气的作用下，即可与SO2反应，生成BaSO4。
[0049] 在此，需要说明的是：以Ba为主的化合物，吸附NOx是目前行业内别无选择的，因而，LNT的内壁涂层中就必须涂覆含Ba的化合物。也就是说，只要使用LNT就必然涉及“硫中毒”问题。更进一步的，LNT也是目前乃至2020年之后轻型柴油车最具潜力的后处理装置。因此，解决LNT的“硫中毒”问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
[0050] 本发明的发明人，为解决LNT的“硫中毒”问题，以提高LNT对NOX的吸附和脱附能力，延长LNT的使用寿命，节约燃油的耗损，提出的技术构思为：基于氨与SO2反应生成的是不具污染特性的NH4HSO4的特点，将尿素喷嘴装置置于LNT前端的排气管路上，使尿素在LNT前喷射，喷射出的尿素热解为氨气，该氨气即可与尾气中的SO2反应，从而将尾气中的SO2去除，使得进入LNT的尾气中不再含有SO2或含有的SO2极少，使得在尾气的排放过程中，来不及与LNT中的含Ba化合物反应并生成BaSO4，实现从根源处解决LNT“硫中毒”的问题。
[0051] 在此，发明人需要说明的是，上述技术构思的形成过程为：发明人考虑到尿素喷嘴装置中喷出的尿素，在汽车尾气的排气通道中，会热解为氨气，所生成的氨气为碱性气体，而引起“硫中毒”的SO2为酸性气体，则可以利用由尿素生成氨气直接去除SO2，防止SO2与含Ba化合物中的Ba反应，生成造成“硫中毒”的BaSO4；并且，氨气与SO2的反应式如下反应式(5)所示，由反应式可知，生成的NH4HSO4并具有污染特性。因而，发明人将尿素喷嘴装置设置在LNT前，使得由尿素热解的氨气，一部分氨气与待进入LNT的尾气中的SO2反应，去除尾气中的硫，然后另一部氨气进入LNT、SDPF和/或SCR，去除尾气中的氮。
[0052] NH3+SO2+1/2O2+H2O→NH4HSO4(5)
[0053] 基于上述技术构思，本发明第一方面提供了一种汽车尾气后处理装置，如图3所示，该汽车尾气后处理装置，以汽车尾气的排气入口为起始基准，依次包括LNT和SDPF，并且，在所述LNT前端的排气管路上，设置尿素喷嘴装置；LNT为稀燃NOX捕集装置，SDPF为涂有选择性催化还原涂层的柴油颗粒捕集器；通过尿素喷嘴装置，去除待进入LNT的汽车尾气中的含硫物质。
[0054] 具体实施时，如图4所示，本实施例中的一种排放路线主要后处理布置的处理方式为：汽车尾气经过增压器后，从排气入口进入，先流经尿素喷嘴装置，当尾气流经尿素喷嘴装置所设置的位置时，会与由尿素热解的氨气充分反应，去除尾气中的含硫物质，然后再依次流经LNT、SDPF以及SCR。其中，含硫物质中的S是指燃油中的S。
[0055] 在另一种实施例中，为了使NH3与尾气中分混合，提到除硫的效率，发明人在尿素喷嘴装置和LNT前端面的中间，设置有混合腔，该混合腔的作用是将尿素喷嘴装置喷出的尿素液滴微粒与尾气充分混合，和实现尿素充分热解为氨气，提高氨气与尾气的混合度。
[0056] 本发明的汽车尾气后处理装置，将尿素喷嘴装置置于LNT前方，使尿素在LNT前喷射并形成氨气，该氨气可与尾气中的含硫物质反应。相对于现有技术，本发明提供的汽车尾气后处理装置，具有以下有益效果：
[0057] 首先，由于氨气在LNT前形成，使得尾气在排入LNT前，尾气中的含硫物质首先与氨气发生反应，得到去除含有物质的尾气，该尾气再排入LNT。因而，通过本发明提供的装置，可以大幅度降低待排入LNT的尾气中的硫含量，避免了含硫物质与LNT中的含Ba化合物进行反应，生成造成LNT“硫中毒”的BaSO4，从而解决了LNT因“硫中毒”而导致的尾气净化效果较差的问题。
[0058] 其次，针对LNT的“硫中毒”问题，现有技术中，采用向尾气处理装置中额外喷射燃油的方法。然而，在实际应用中，由于汽车每行驶一定路程，就需要额外喷油一次，则造成燃油耗损严重的问题；并且，额外喷射燃油必然额外产生NOX，提高尾气中NOX的含量。因此，通过本申请的装置，不需要额外多喷燃油，从而解决了现有技术中存在的燃油耗损严重和产生额外的NOX的问题，达到了在节约燃油的同时，因避免了NOX的额外产生，从而提高了汽车尾气后处理装置对NOX的净化效果。
[0059] 最后，由于额外喷油的现有技术，是基于尾气中的氢气对BaSO4的还原，达到解决“硫中毒”的目的。但是，在实际的应用场景中，尾气中氢气的含量存在不可控的问题，从而造成了BaSO4的还原效果不可控的现象，即还存在部分BaSO4并未被还原的情况，在未还原的BaSO4长期积累的情况下，势必造成LNT的报废，当更换新的LNT时，则存在人力、物力的资源耗损问题。因此，本申请的装置，由于尾气中的含硫物质，是在进入LNT前就被氨气去除，因而，当尾气进入LNT时，不会产生BaSO4，达到了从源头上避免LNT中BaSO4积累的目的，进而避免了LNT的换新，节省了人力、物力等资源。
[0060] 本实施例中，优选地，通过尿素喷嘴装置，去除待进入LNT的汽车尾气中的含硫物质，包括：尿素喷嘴装置喷出尿素，该尿素在本发明的汽车尾气后处理装置中被热解为氨气；氨气将待进入LNT的SO2转换成不具污染特性的NH4HSO4。
[0061] 本实施例中，优选地，LNT的内壁上涂覆有含Ba化合物；汽车尾气后处理装置，通过氨气将待进入LNT的SO2转换成NH4HSO4，防止含Ba化合物与SO2反应。其中，含Ba化合物包括BaCO3和/或BaO。
[0062] 本实施例中，优选地，汽车尾气后处理装置还包括：氧传感器、高温传感器和SCR，其中，SCR为选择性催化还原装置；如图4所示，以汽车尾气的排气入口为起始基准，依次包括氧传感器、高温传感器和LNT，并且，在所述LNT与所述高温传感器之间，设置尿素喷嘴装置。并且，本发明的汽车尾气后处理装置还包括控制装置。
[0063] 具体实施时，当高温传感器检测到温度大于等于预设排气温度时，控制装置控制尿素喷嘴装置喷出尿素。而尿素的单次喷射量是根据LNT、SDPF和/或SCR的需求量确定的，其源于尿素喷嘴装置，还用于去除LNT、SDPF和/或SCR中的含氮物质。
[0064] 并且，在本发明实施例中，发明人还探索了本发明的汽车尾气后处理装置，相对于现有技术中的汽车尾气后处理装置而言，是否会影响SDPF和/或SCR对NOX的净化效果。具体探索过程如下：
[0065] 发明人发现，LNT前喷射的尿素形成的氨(NH3)和NOX在LNT的贵金属Pt、Pd、Rh这些物质上，会有一部分NOX被净化生成N2(见反应式(6‑8))。而NH3和NOX在LNT内进行NOX净化化生成N2的速度/效率，是远低于SDPF/SCR内的速度/效率，所以NH3在LNT内基本上是“走过场”，经过LNT的NH3更多的“逃逸”到了SDPF和/或SCR内，由SDPF和/或SCR进行D‑NOX。因此，本发明的汽车尾气后处理装置，并不影响D‑NOX的净化效果；并且，由于避免了因D‑SOX而额外喷射的燃油，从而进一步减少了NOX的排放，相对于现有技术中的汽车尾气后处理装置，具有更佳的D‑NOX效果。
[0066] 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(6)
[0067] 6NO2+8NH3→7N2+12H2O(7)
[0068] 2NO+2NO2+4NH3→4N2+6H2O(8)
[0069] 本实施例中，优选地，尿素喷嘴装置与LNT前端面之间的距离为60～150mm。
[0070] 具体实施时，由于在尿素喷嘴装置与LNT之间可能会设置混合腔，因此，尿素喷嘴装置距离LNT前端面的距离应大于60毫米，其中，最优的距离应是70毫米。并且，由于在尿素喷嘴装置的前端，会设置高温传感器，因而尿素喷嘴装置距离LNT前端面的距离应小于150毫米。
[0071] 本实施例中，优选地，LNT与SDPF之间的间距为35～100mm。
[0072] 具体实施时，由于本发明的汽车尾气后处理装置中，尿素喷嘴装置设置在LNT前，因而，缩短了SDPF与LNT之间的距离，其最小距离可达到35毫米，为尽量减少温度损失，其间距最大为100毫米。因此，本发明的汽车尾气后处理装置中，LNT与SDPF之间的间距可为35～100mm。
[0073] 实际中，当前市场上轻型柴油车SDPF再生的最主要的方式的详细工作原理为：SDPF两端各有一个压力取气管，取气管与压差传感器连接，因为排气流过SDPF是会受到SDPF的阻力，也就是说，压差传感器采集到的SDPF前端压差管的压力总比后端大，当发动机ECU识别压差传感器的数值超过某个设定值，发动机开始进行缸内燃油后喷。缸内燃油后喷技术是在发动机正常喷油着火后，在活塞下行的过程中，喷油器额外向气缸内喷射燃油。后喷产生的燃油产生大量的HC和CO，这些反应剂在LNT内部贵金属Pt、Rh等催化剂的作用下与O2(氧气)，进行催化氧化反应生热(氧化反应公式如反应式(9‑12)所示)，直到DOC出口温度达到SDPF前的高温传感器识别到的温度＞590℃(每个企业略有不同)，而碳颗粒可在550℃以上的温度环境中，进行氧化燃烧。因此，排气温度达到590℃以上SDPF再生效率高。
[0074] 通俗的说，SDPF距离LNT越近“温度损失越小”，SDPF再生和D‑NOX的效果越好。而，本发明的汽车尾气后处理装置，使得SDPF距离LNT更近，所以产生“减少温度损失”的作用，进而减少“后喷油量”，从而达到了节油的效果。
[0075] CO+1/2O2→CO2(9)
[0076] HC+O2→CO2+H2O(10)
[0077] PAH+O2→CO2+H2O(11)
[0078] 醛+O2→CO2+H2O(12)
[0079] 因此，在本实施例中，因为尿素喷嘴装置在LNT前喷射，使得LNT和SDPF之间的距离可以变得更近，该更近的LNT和SDPF之间的距离一直是行业内的一个期望和努力方向。而，本发明通过将尿素喷嘴装置移至LNT前，在解决LNT“硫中毒”的同时，实现了LNT和SDPF之间距离的缩减，达到了行业内一直期望和努力的目的，提升了SDPF的再生效率，和达到了节油的效果。
[0080] 本实施例中，通过本发明的汽车尾气后处理装置，可以达到以下有益效果：
[0081] 有益效果一：使得发动机排出的污染物中的“≥65％的SO2”不会生成“BaSO4”，可以使得D‑SOX间隔里程延长至现在的2.2倍，例如，现在700公里D‑SOX一次，使用本发明的汽车尾气后处理装置后，1555公里D‑SOX一次。进一步的，原来每700公里车辆因D‑SOX额外多消耗约1L燃油，现在每1555公里车辆因D‑SOX额外多消耗约1L燃油，所以起到了节油作用。
[0082] 在此，针对防“硫中毒”效果仅是延长间隔里程的2.2倍，发明人需要进行如下说明：
[0083] 因为LNT前喷射尿素的前提条件是，LNT前的高温传感器监测到排气温度≥230℃(每个企业略有不同)，然后才可以“尿素喷射”。如果LNT前的高温传感器监测的排气温度＜230℃，会使得NOX流到SDPF时，达不到SDPF工作的“≥190℃的门槛温度”(这个“190℃”每个企业的设定也略有不同)。根据行业初步估计，车辆在使用过程中，发动机排出的尾气在LNT前的温度≥230℃的工况约占全工况的“＞65％”。所以由“65％”计算出的本发明的汽车尾气后处理装置的防“硫中毒”效果，可使得延长“D‑SOX”间隔里程＞现状态的2.2倍。
[0084] 实际中，针对南方的车辆，因为环境温度相对高，所以其排气温度也相应高，如果这辆车经常跑“城市间工况”，本发明的汽车尾气后处理装置，使得发动机排出的污染物中的“≥85％的SO2”不会生成“BaSO4”。
[0085] 即，由于只有当汽车尾气后处理装置中的温度大于230℃时，控制装置才会控制尿素喷嘴装置喷射尿素，当喷射尿素时，才会产生D‑SOX的效果，而汽车在实际的行驶过程中，大约有“≥65％”和/或“≥85％”的工况，温度是大于230℃的，因此，上述的“≥65％”与“≥85％”皆是根据是否需要尿素喷嘴装置而确定的。
[0086] 有益效果二，更少的“BaSO4”生成对LNT存储NO2和还原NO2更有利，如，原来每700公里生成的“BaSO4”的量，现在1555公里才会累积生成。
[0087] 有益效果三：使得SDPF与LNT之间的距离缩小，进而使得减少了温度损失。
[0088] 为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例中的汽车尾气后处理装置，以下通过具体的实施例来说明本发明实施例中的汽车尾气后处理装置对于防止LNT“硫中毒”的具体表现。
[0089] 实施例1
[0090] 步骤1，安装汽车尾气后处理装置：
[0091] 按照尿素喷嘴装置距离LNT前端面60mm，LNT与SDPF之间的距离为35mm的要求，采用常用的安装技术，按照如图4所示的装置图，将汽车尾气后处理装置安装完成。并且，在尿素喷嘴装置与LNT前端面之间增设混合腔。
[0092] 步骤2，将步骤1中得到的汽车尾气后处理装置，安装于试验车中，进行试验。试验结果显示，本实施例中的试验车，平均1555公里D‑SOX一次，节约燃油约1L，并且LNT中BaSO4的生成量极少。
[0093] 实施例2‑4，是为说明本发明的汽车尾气后处理装置中，尿素喷嘴装置与LNT前端面之间的距离，和LNT与SDPF之间的距离，可以根据需求进行自主设计。
[0094] 实施例2
[0095] 按照尿素喷嘴装置距离LNT前端面60mm，LNT与SDPF之间的距离为35mm的要求，采用常用的安装技术，按照如图4所示的装置图，将汽车尾气后处理装置安装完成。
[0096] 实施例3
[0097] 按照尿素喷嘴装置距离LNT前端面90mm，LNT与SDPF之间的距离为50mm的要求，采用常用的安装技术，按照如图4所示的装置图，将汽车尾气后处理装置安装完成。
[0098] 实施例4
[0099] 按照尿素喷嘴装置距离LNT前端面150mm，在LNT与SDPF之间的距离为100mm的要求，采用常用的安装技术，按照如图4所示的装置图，将汽车尾气后处理装置安装完成。
[0100] 本发明第二方面提供了一种汽车，所述汽车安装有上述第一方面所述的汽车尾气后处理装置。
[0101] 对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和部件并不一定是本发明所必须的。
[0102] 以上对本发明所提供的一种汽车尾气后处理装置及汽车进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

专利地区：河北

专利申请日期：2020-10-10

专利公开日期：2022-12-27

专利公告号：CN114320539B