一种车用吸附器进气温度控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明提供一种车用吸附器进气温度控制系统，属于内燃机领域。
【背景技术】
[0002]吸附技术作为应对汽车冷启动尾气排放所引起的大气污染的对策，受到了越来越多的重视。在排放循环测试中，根据美国环境保护署的FTP-75测试得知，配备三效催化转化器的汽油机近80%的HC、CO排放是在冷起动最初的200s内产生的，原因是由于冷启动阶段发动机排气温度较低，氧传感器和三元催化器不能正常工作。以安装了活性炭吸附装置的汽车为例，通过发动机台架试验，这类汽车在冷启动排放上可降低发动机冷启动HC排放80%以上，CO排放40%以上，NOx排放40%以上。但是温度的变化对活性炭的吸附能力会产生很大影响，比如活性炭吸附器的最佳吸附温度为100°C，活性炭吸附器的最佳脱附温度为200°C，在温度超过300°C的时候，活性炭就会因为温度过高而发生氧化反应而失去吸附能力。因此，在吸附器工作过程中控制吸附器进气温度，成为吸附器正常工作的重要前提。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为解决吸附器进气温度的控制问题，提供一种车用吸附器进气温度控制系统，利用该系统可有效控制吸附器的进气温度。
[0004]本发明采用如下技术方案:
[0005]本系统主要包括电控单元1、节温器2、主冷却水回路3，其使冷却水在发动机8，以及使发动机冷却水散热的主散热器6之间循环，次冷却水回路4，其使发动机冷却水在发动机8，以及使发动机冷却水散热的次散热器5之间循环，发动机8与次散热器5之间有控制冷却水流量的第一流量控制装置19，水泵7用来为发动机冷却水的循环提供动力，吸附器进气温度控制装置冷却水回路9，其使发动机冷却水在发动机8，以及吸附器进气温度控制装置13之间循环，发动机8与吸附器进气温度控制装置13之间有控制冷却水流量的第二流量控制装置20，排气管10、第一阀门(11)、第二阀门12、吸附器进气温度控制装置13、活性炭吸附器14、三元催化器18，其中，活性炭吸附器14和吸附器进气温度控制装置(13)以及第二阀门12串联在旁路管16上，三元催化器18串联在排气管10上，发动机8与进气管15和排气管10相连，发动机8内部设置有发动机内部冷却水回路17，电控单兀I接收发动机冷却水温度、吸附器进气温度、三元催化器温度，并据此通过调整第一流量控制装置19、第二流量控制装置20开度控制冷却水的流量。
[0006]利用如上所述车用吸附器进气温度控制系统的方法，其特征在于:
[0007]当发动机8启动时，打开吸附器进气温度控制装置冷却水回路9，打开第二电磁阀门12，关闭第一电磁阀门11，使活性炭吸附器14处于工作状态；当发动机冷却水温度低于预定温度(比如70°C到80°C之间的任意一个温度)时，关闭主冷却水回路3和次冷却水回路4 ;当吸附器进气温度低于预定温度(比如100°C到120°C之间的任意一个温度)时，关闭主冷却水回路和次冷却水回路；当发动机冷却水温度不低于预定温度(比如70°C到80°C之间的任意一个温度)时，打开主冷却水回路和次冷却水回路；当吸附器进气温度不低于预定温度(比如100°C到120°C之间的任意一个温度)时，打开主冷却水回路和次冷却水回路；当三元催化器温度不低于预定温度(比如250°C到300°C之间的任意一个温度)时，关闭第二电磁阀门，打开第一电磁阀门，使活性炭吸附器处于旁路状态，并关闭吸附器进气温度控制装置冷却水回路9和次冷却水回路4。
[0008]由于发动机排气温度上升速度远远大于发动机暖机速度，所以发动机冷却水温度不低于预定温度(比如70°C到80°C之间的任意一个温度)和吸附器进气温度低于预定温度(比如100°C到120°C之间的任意一个温度)是不可能同时出现的。
[0009]本发明的有益效果是，通过在吸附器进气温度控制装置冷却水回路9中发动机8与吸附器进气温度控制装置13之间安装流量控制装置20，可在发动机冷启动时打开吸附器进气温度控制装置冷却水回路9，使排气温度迅速下降，并且能够在三元催化器18达到工作温度后关闭吸附器进气温度控制装置冷却水回路9及次冷却水回路4 ;
[0010]通过在次冷却水回路4中发动机8与次散热器5之间安装流量控制装置19，可在发动机冷启动时关闭次冷却水回路4，使发动机迅速暖机，并且能够在发动机完成暖机之后或者需要冷却吸附器进气温度时，打开次冷却水回路4，兼顾发动机暖机时间的缩短和吸附器进气温度的冷却，以一般汽油车发动机为例，通过该系统理论上可使发动机暖机时间缩短6%到10%。
【附图说明】
[0011]图1本发明的结构和工作原理图
[0012]图中:1、电控单元，2、节温器，3、主冷却水回路，4、次冷却水回路，5、次散热器，6、主散热器，7、水泵，8、发动机，9、吸附器进气温度控制装置冷却水回路，10、排气管，11、第一阀门，12、第二阀门，14、活性炭吸附器，15、进气管，16、旁路管，17、发动机内部冷却水回路，18、三元催化器，19、第一流量控制装置，20、第二流量控制装置
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对于本发明做进一步的说明:
[0014]本系统主要包括电控单元1、节温器2、主冷却水回路3，其使冷却水在发动机8，以及使发动机冷却水散热的主散热器6之间循环，次冷却水回路4，其使发动机冷却水在发动机8，以及使发动机冷却水散热的次散热器5之间循环，发动机8与次散热器5之间有控制冷却水流量的第一流量控制装置19，水泵7用来为发动机冷却水的循环提供动力，吸附器进气温度控制装置冷却水回路9，其使发动机冷却水在发动机8，以及吸附器进气温度控制装置13之间循环，发动机8与吸附器进气温度控制装置13之间有控制冷却水流量的第二流量控制装置20，排气管10、第一阀门(11)、第二阀门12、吸附器进气温度控制装置13、活性炭吸附器14、三元催化器18，其中，活性炭吸附器14和吸附器进气温度控制装置(13)以及第二阀门12串联在旁路管16上，三元催化器18串联在排气管10上，发动机8与进气管15和排气管10相连，发动机8内部设置有发动机内部冷却水回路17，电控单兀I接收发动机冷却水温度、吸附器进气温度、三元催化器温度，并据此通过调整第一流量控制装置19、第二流量控制装置20开度控制冷却水的流量。
[0015]当发动机8启动时，关闭主冷却水回路3和次冷却水回路4，通过关闭第一阀门11，打开第二阀门12，使活性炭吸附器14和排气管10处于连通状态，活性炭吸附器14开始工作，通过第二流量控制装置20打开吸附器进气温度控制装置冷却水回路9，发动机冷却水通过吸附器进气温度控制装置冷却水回路9在发动机8与吸附器进气温度控制装置13之间循环，达到降低排气温度的作用。
[0016]当电控单元I检测到发动机冷却水不低于预定温度比如70°C到80°C之间的任意一个温度时，通过节温器2使主冷却水回路打开，当电控单元I检测到发动机冷却水不低于预定温度比如70°C到80°C之间的任意一个温度或者吸附器进气温度不低于预定温度比如100°C到120°C之间的任意一个温度时，通过第一流量控制装置19打开次冷却水回路4，使发动机冷却水在次散热器5与发动机8之间循环，从次散热器5中冷却的发动机冷却水又通过吸附器进气温度控制装置冷却水回路9进入吸附器进气温度控制装置13中对吸附器进气温度进行冷却。
[0017]当电控单元I检测到三元催化器18的温度不低于预定温度比如250°C到300°C之间的任意一个温度时，通过打开第一阀门11，关闭第二阀门12，使活性炭吸附器处于旁路状态，通过第一流量控制装置19和第二流量控制装置20，关闭次冷却水回路4和吸附器进气温度控制装置冷却水回路9。此时，保留主冷却水回路3对发动机冷却水进行冷却。
【主权项】
1.一种车用吸附器进气温度控制系统，其包括电控单元(1)、节温器(2)、主冷却水回路(3)，其使冷却水在发动机(8)，以及使发动机冷却水散热的主散热器(6)之间循环，次冷却水回路(4)，其使发动机冷却水在发动机(8)，以及使发动机冷却水散热的次散热器(5)之间循环，发动机(8)与次散热器(5)之间有控制冷却水流量的第一流量控制装置(19)，水泵(7)用来为发动机冷却水的循环提供动力，吸附器进气温度控制装置冷却水回路(9)，其使发动机冷却水在发动机(8)，以及吸附器进气温度控制装置(13)之间循环，发动机(8)与吸附器进气温度控制装置(13)之间有控制冷却水流量的第二流量控制装置(20)，排气管(10)、第一阀门(11)、第二阀门(12)、吸附器进气温度控制装置(13)、活性炭吸附器(14)、三元催化器(18)，其中，活性炭吸附器(14)和吸附器进气温度控制装置(13)以及第二阀门(12)串联在旁路管(16)上，三元催化器(18)串联在排气管(10)上，发动机(8)与进气管(15)和排气管(10)相连，发动机(8)内部设置有发动机内部冷却水回路(17)，电控单元(I)接收发动机冷却水温度、吸附器进气温度、三元催化器温度，并据此通过调整第一流量控制装置(19)、第二流量控制装置(20)开度控制冷却水的流量。
2.应用如权利要求1所述系统的方法，其特征在于: 当发动机(8)启动时，打开吸附器进气温度控制装置冷却水回路(9)，打开第二电磁阀门(12)，关闭第一电磁阀门(11)，使活性炭吸附器(14)处于工作状态；当发动机冷却水温度低于预定温度时，具体为70°C到80°C之间的任意一个温度，关闭主冷却水回路(3)和次冷却水回路(4);当吸附器进气温度低于预定温度时，具体为100°C到120°C之间的任意一个温度，关闭主冷却水回路(3)和次冷却水回路(4);当发动机冷却水温度不低于预定温度时，具体为70°C到80°C之间的任意一个温度，打开主冷却水回路(3)和次冷却水回路(4);当吸附器进气温度不低于预定温度，具体为100°C到120°C之间的任意一个温度，时，打开主冷却水回路⑶和次冷却水回路⑷；当三元催化器温度不低于预定温度时，具体为250°C到300°C之间的任意一个温度，关闭第二电磁阀门(12)，打开第一电磁阀门(11)，使活性炭吸附器(14)处于旁路状态，并关闭吸附器进气温度控制装置冷却水回路(9)和次冷却水回路⑷。
【专利摘要】本发明涉及一种车用冷启动吸附器进气温度控制系统，具有主冷却水回路(3)，其使冷却水在发动机(8)，以及使发动机冷却水散热的主散热器(6)之间循环；具有次冷却水回路(4)，其使发动机冷却水在发动机，以及使发动机冷却水散热的次散热器(5)之间循环，发动机与次散热器之间有流量控制装置；具有吸附器进气温度控制装置冷却水回路(9)，其使发动机冷却水在发动机，以及吸附器进气温度控制装置(13)之间循环，发动机与吸附器进气温度控制装置(13)之间有流量控制装置。在发动机启动后，利用发动机冷却水对吸附器进气温度进行冷却使进气温度达到最佳吸附或者脱附温度，并利用气体的余热使冷却水温度迅速上升，缩短发动机暖机时间。
【IPC分类】F01N9-00, F01N3-08
【公开号】CN104763502
【申请号】CN201510101321
【发明人】纪常伟, 徐溥言, 汪硕峰, 于强
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月8日