满足国家第六阶段排放标准的新型重卡后处理系统及方法与流程

本发明属于尾气处理技术领域，具体涉及一种满足国家第六阶段排放标准的新型重卡后处理系统及方法。

背景技术：

汽车尾气是汽车使用时产生的废气，含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。

尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味，达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。

在车水马龙的街头，一股股浅蓝色的烟气从一辆辆机动车尾部喷出，这就是通常所说的汽车尾气。这种气体排放物不仅气味怪异，而且令人头昏、恶心，影响人的身体健康。在车辆不多的情况下，大气的自净能力尚能化解汽车排出的毒素。但随着汽车数量的急剧增加，交通拥堵成了家常便饭，汽车本应具备的便捷、舒适、高效的优势逐渐被过多的车辆所抵消。“汽车灾难”已经形成，由此带来的汽车尾气更是害人不浅。这种气体排放物不仅气味怪异，而且令人头昏、恶心，影响人的身体健康。汽车尾气处理装置是在催化剂的作用下使尾气得到净化，以减轻对环境的污染的装置。科学分析表明，汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍；现有的尾气装置装置结构复杂、成本高，处理效果差。

国家第五阶段排放标准已于2017年1月1日开始在全国范围内实行，预计在2022年实行国家第六阶段排放标准，开发设计一套满足越发严苛的国ⅵ标准的排气系统很有必要，国家第六阶段排放标准由于对排放污染物的要求严苛，尤其对颗粒物的排放做出新的要求，需要在柴油车排气系统中安装柴油氧化催化器doc与选择性催化还原器scr的基础上，还要加入柴油颗粒过滤器(dpf)，因此设计装有dpf柴油颗粒过滤器的满足国家第六阶段排放标准的排气系统很有必要。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种满足国家第六阶段排放标准的新型重卡后处理系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种满足国家第六阶段排放标准的新型重卡后处理系统，包括壳体及其内部设置的依次连接的第一催化器、过滤器和第二催化器，其中，所述壳体内部分为左右并行设置的两个隔层，分别为第一隔层和第二隔层；所述第二隔层内由前至后依次设置有第一催化器和柴油颗粒过滤器(dpf)，所述第一隔层内设置有第二催化器；两个隔层之间有连接腔体，为第一腔体，第一隔层与壳体之间有连接腔体，为第二腔体；所述第二催化器固定在两个连接腔体之间，两端分别穿过两个连接腔体位于内侧的隔板上，并由其支撑固定，且第二催化器位于两端的入口和出口分别各置于第一腔体和第二腔体中；

所述第二催化器为scr催化器(选择性催化还原器)，所述第一催化器为doc催化器(柴油氧化性催化器)；

所述第二隔层前外侧设置有进气管与第一催化器进口端连接，所述第一隔层外侧设置有出气管连接与第二催化器连接，所述第一催化器连接过滤器，所述柴油颗粒过滤器通过导管连接第二催化器。

进一步的，所述壳体的后侧面设置有导流罩，所述导流罩前侧面设置有第一对接口和第二对接口，且第一对接口设置在第二对接口下方，所述第一对接口与设置在所述第二隔层内下部位置的柴油颗粒过滤器对应连接，所述第二对接孔与设置在所述壳体上部位置的导管的入口端连接，所述导管另一端连接所述第一腔体。气体通过导管进入腔体，再进入催化器，催化器分为两个上下布置，可以增加通过面积、降低排气背压。形成隔层的两个隔板是用来支撑催化器的，所以气体必须通过催化器进入腔体。

进一步的，所述导流罩内壁设置有导流槽，且导流槽为螺旋形。

进一步的，所述导流罩内壁还喷涂有耐热涂层，所述耐热涂层由内至外依次由液态粘结层、固体组合物和酚醛树脂涂层组成，所述固体组合物由内至外依次由耐火粘土层、碳纤维层和增强纤维层紧密排列组成。

进一步的，所述导管上均匀设置有过穿孔，所述过穿孔直径为2mm-5mm。

进一步的，所述第二催化器为上下一对设置，且在第一隔层内沿高度方向的中心轴上下对称。第二催化器分为两个为了在有限的安装空间内增加通过的横截面积降低背压。

进一步的，所述壳体底部设置有连接架。

一种满足国家第六阶段排放标准的新型重卡后处理系统的方法，利用通过doc催化器，然后通过柴油颗粒过滤器，最后在通过双层scr，具体包括以下步骤：

1)汽车尾气通过进气管进入第二隔层内，首先经第一催化器进行先行氧化催化；

2)经步骤1)氧化后的尾气进入与第一催化器连接的柴油颗粒过滤器中，进行气体过滤；

3)经步骤2)过滤后的尾气通过导流罩导流，从壳体的下部上行，通过导管引流从第一隔层的上方进入；

4)从第一隔层的上方进入的尾气通过第一腔体进入第一隔层内的第二催化器，进行气体催化器和消音处理，处理后的气体进入第二腔体，最后从第一隔层外侧设置的出气管排出。

有益效果：本发明提供的满足国家第六阶段排放标准的新型重卡后处理系统及方法，与现有技术相比，具有以下优势：

(1)本发明结构简单，安装便捷、使用安全，能够有效提高汽车尾气过滤效果。

(2)本发明是针对国家第六阶段排放标准而设计，满足国家第六阶段排放标准，且能够满足噪声降低要求。

(3)本发明中，为了能够确保满足国六尾气排放标准，采用通过doc催化器进行先行氧化催化，然后通过dpf柴油颗粒过滤器进行气体过滤，最后在通过双层scr进行气体催化器和消音。

(4)本发明中，为了能够减少噪音的污染，采用了在导管上均匀设置有过穿孔，同时过穿孔的直径在2mm-5mm之间。

(5)本发明中，为了能够提高导流罩的耐热效果，采用了在导流罩壳体的内壁喷涂有耐热涂层，利用酚醛树脂涂层具有的耐热性、耐燃性、耐水性、绝缘性优良，耐酸性好；利用纤维层具有较大的刚性和优良的耐腐性；具有优良的化学稳定性和电绝缘性；用以提高其耐火性能。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明侧视结构示意图。

图3为本发明耐热涂层结构剖视示意图。

图4为本发明内部三维空间结构示意图。

图5为本发明三维结构正视图。

图6为本发明三维空间结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据下述实施例，可以更好的理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

请参阅图1-2及图4-6，本发明提供一种技术方案：一种满足国家第六阶段排放标准的新型重卡后处理系统，包括壳体1、柴油颗粒过滤器2、导管3、第一催化器4和第二催化器5，壳体1底部设置有连接架6，用于安装在车体上，足够强度的安装架可以防止箱体在汽车行驶过程由于振动掉落。且壳体1前侧面设置有进气管7，壳体1后侧面设置有导流罩8，且壳体1左侧面设置有出气管9，壳体1内部分为第一隔层10和第二隔层11，第一隔层10和第二隔层11平行设置，且第一隔层10一端与出气管9连接，第一隔层10内部设置有第二催化器5，第二隔层11内部设置有柴油颗粒过滤器2、导管3和第一催化器4，且过滤器2一端通过第一催化器4与进气管7连接，导流罩8前侧面设置有第一对接口12和第二对接口13，且第一对接口12设置在第二对接口13下方，此处高低设计使得气体通过doc和dpf后需要进入scr即第一腔体21，通过导流罩8再通过导管3进入第一腔体21，可以避免气体进入整体腔11，从而壁面气体流动而引起壳体1振动引发辐射噪声；第一对接口12与柴油颗粒过滤器2另一端连接，且第二对接孔13与导管3一端连接，导管3另一端与第一隔层10另一端连接。导流罩8将通过dpf的气流导入第一腔体21可以避免气体进入大腔体11壁面可以振动辐射噪声。

本发明结构简单，安装便捷、使用安全，能够有效提高汽车尾气过滤效果，同时确保满足国六尾气排放标准，且能够有效进行降噪处理。

导管3上均匀设置有过穿孔，且过穿孔直径为2mm-5mm之间。采用此设计结构，能够有效进行降噪处理，确保减少噪音的污染。

本发明中，导流罩8内壁设置有导流槽，且导流槽为螺旋形。导流槽是弧形设计，可以降低气流通过的阻力，同时避免气流直接冲击导流罩壁面引起壁面振动产生辐射噪声。

如图3所示，导流罩8内壁还喷涂有耐热涂层14，耐热涂层14为固体组合物15、酚醛树脂涂层16和液态粘结层17，液态粘结层17涂覆在固体组合物15的下方，酚醛树脂涂层16涂敷在固体组合物15上方，固体组合物15包括增强纤维层18、碳纤维层19和耐火粘土层20，增强纤维层18、碳纤维层19和耐火粘土层20依次紧密排列；采用了在导流罩壳体的内壁喷涂有耐热涂层，利用酚醛树脂涂层具有的耐热性、耐燃性、耐水性、绝缘性优良，耐酸性好；利用纤维层具有较大的刚性和优良的耐腐性；具有优良的化学稳定性和电绝缘性；用以提高其耐火性能。

此外，本发明中，第二催化器5为上下一对设置，设计成两个可以增加气体通过面积降低排气背压，而过多的设计会增加整个系统的体积，增加设计成本，且多层安装在隔板上会降低隔板强度，由于汽车行驶的路面很复杂，会产生振动，这些结构件都需要一定的耐久强度，不宜削弱，因此选择两个形成上下一对对称结构；且第二催化器5为scr催化器，所述第一催化器4为doc催化器；过滤器2为柴油颗粒过滤器；采用此设计结构，能够效确保满足国六尾气排放标准，利用通过doc催化器进行先行氧化催化，然后通过柴油颗粒过滤器进行气体过滤，最后在通过双层scr进行气体催化器和消音。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

本发明是基于满足国家第五阶段排放标准的柴油机排气系统设计的为了满足国家第六阶段排放标准的排气系统。相对于国五标准，国六对尾气排放做出更加严苛的要求，具体到排气系统的设计中加入dpf柴油机颗粒过滤器。所以在设计中既要满足排放标准，还要保证安装强度和低的排气背压。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。