一种汽油车后处理系统的制作方法

1.本实用新型属于汽油车尾气净化技术领域，尤其涉及一种汽油车后处理系统。


背景技术：

2.随着工业化进程的推进，雾霾天气出现的频率呈现上升趋势。除了工业废气排放，据统计，2019年全国机动车一氧化碳（co）排放量为771.6万吨，碳氢化合物（hc）为189.2万吨，氮氧化物（nox）为635.6万吨，颗粒物（pm）为7.4万吨，成为空气污染的重要来源。为了控制机动车污染物排放，我国从2001年开始实施轻型汽车污染物排放法规（简称国ⅰ）并不断加严，至今已经历了从国ⅰ到国
ⅴ
五个阶段，正在实施国
ⅴ
i阶段。三效催化剂（three-way catalysts, twcs）可以同时将汽车尾气中有害的一氧化碳（co）、碳氢化合物（hc）和氮氧化物（nox）转化为无毒的二氧化碳（co2）和（h2o）水，因而应用十分广泛。
3.然而，三效催化转化器在某些工况下会由于发生副反应而产生氨气。我国重型柴油车排放法规已经对氨气排放进行了规定，现阶段的轻型汽车污染物排放法规也将控制氨气排放，但是目前的汽油车后处理系统还不能有效降低氨气的排放量，恐难以满足国
ⅴ
i的排放标准。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种汽油车后处理系统，本实用新型的汽油车后处理系统既可净化碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物等有害气体污染物，又可净化有害颗粒物污染物，还可以降低排气污染物中氨气的含量，可应用于汽油车国六或更高排放标准。
5.本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：
6.一种汽油车后处理系统，包括三效催化转化器部件twc和氨氧化转化器部件aoc，所述三效催化转化器部件twc和氨氧化转化器部件aoc作为连续的汽车尾气催化转化器构造，直接安装在汽油车发动机系统组件后。
7.优选的，所述汽油车后处理系统还包括颗粒捕集器部件gpf；所述三效催化转化器部件twc与所述颗粒捕集器部件gpf、氨氧化转化器部件aoc作为连续的汽车尾气催化转化器构造，直接安装在汽油车发动机系统组件后。
8.优选的，所述三效催化转化器部件twc与氨氧化转化器部件aoc作为两块催化剂依次设置在发动机系统组件后或所述三效催化转化器部件twc与氨氧化转化器部件aoc作为前后设置的催化剂整体设置在发动机系统组件后。
9.优选的，所述三效催化转化器部件twc包括第一级twc和第二级twc；所述第一级twc安装在发动机系统组件后，所述第二级twc和氨氧化转化器部件aoc依次设置在所述第一级twc后面。
10.优选的，所述第二级twc与氨氧化转化器部件aoc作为前后设置的催化剂整体设置在所述第一级twc后面。
11.优选的，所述三效催化转化器部件twc安装在发动机系统组件后，所述颗粒捕集器部件gpf和氨氧化转化器部件aoc依次设置在所述三效催化转化器部件twc后面。
12.优选的，所述颗粒捕集器部件gpf和氨氧化转化器部件aoc封装于同一筒体中。
13.优选的，所述三效催化转化器部件twc和颗粒捕集器部件gpf封装于同一筒体中。
14.优选的，所述三效催化转化器部件twc包括第一级twc和第二级twc；所述第一级twc安装在发动机系统组件后，所述颗粒捕集器部件gpf、第二级twc和氨氧化转化器部件aoc依次设置在所述第一级twc后面，并且所述第一级twc和颗粒捕集器部件gpf封装于同一筒体中。
15.优选的，所述第二级twc和氨氧化转化器部件aoc作为催化剂整体集成到同一个载体上。
16.本实用新型的有益效果在于：本实用新型的汽油车后处理系统既可净化碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物等有害气体污染物，又可净化有害颗粒物污染物，还可以降低排气污染物中氨气的含量，可应用于汽油车国六或更高排放标准。本实用新型的汽油车后处理系统在较宽的空燃比操作范围内均可以满足排放法规要求，从而缩短了发动机标定周期，大大降低了新车型开发成本。
附图说明
17.图1为现有技术中后处理系统示意图。
18.图2为现有技术中后处理系统示意图。
19.图3为本实用新型实施例1中催化剂单级与分级分布的后处理系统示意图。
20.图4为本实用新型实施例2中催化剂单级与分级分布的后处理系统示意图。
21.图5为本实用新型实施例3中催化剂单级与分级分布的后处理系统示意图。
22.图6为本实用新型实施例4中催化剂单级与分级分布的后处理系统示意图。
23.图7为本实用新型实施例5中催化剂单级与分级分布的后处理系统示意图。
24.图8为本实用新型实施例6中催化剂单级与分级分布的后处理系统示意图。
25.图9为本实用新型实施例7中催化剂单级与分级分布的后处理系统示意图。
26.图10为本实用新型实施例8中催化剂单级与分级分布的后处理系统示意图。
27.图11为本实用新型实施例9中催化剂单级与分级分布的后处理系统示意图。
具体实施方式
28.下面将结合附图与实施例对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
29.如图1、图２所示：现有技术中，在发动机系统组件后直接安装三效催化转化器部件twc或者三效催化转化器部件twc和颗粒捕集器部件gpf，但是这种布局方式对氨气的排放起不到有效的控制。为此，本实用新型为降低氨气的排放量，提供了如下实施方案：
30.实施例1
31.如图3所示：一种汽油车后处理系统，包括三效催化转化器部件twc和氨氧化转化
器部件aoc，所述三效催化转化器部件twc和氨氧化转化器部件aoc作为连续的汽车尾气催化转化器构造，直接安装在汽油车发动机系统组件后。
32.所述三效催化转化器部件twc与氨氧化转化器部件aoc作为两块催化剂依次设置在发动机系统组件后。
33.实施例2
34.如图4所示：一种汽油车后处理系统，包括三效催化转化器部件twc和氨氧化转化器部件aoc，所述三效催化转化器部件twc和氨氧化转化器部件aoc作为连续的汽车尾气催化转化器构造，直接安装在汽油车发动机系统组件后。
35.所述三效催化转化器部件twc与氨氧化转化器部件aoc集成到同一个载体上，作为前后设置的催化剂整体设置在发动机系统组件后。
36.实施例3
37.如图5所示：一种汽油车后处理系统，包括三效催化转化器部件twc和氨氧化转化器部件aoc，所述三效催化转化器部件twc和氨氧化转化器部件aoc作为连续的汽车尾气催化转化器构造，直接安装在汽油车发动机系统组件后。
38.所述三效催化转化器部件twc包括第一级twc和第二级twc，所述第一级twc安装在发动机系统组件后，所述第二级twc和氨氧化转化器部件aoc依次设置在所述第一级twc后面。
39.需说明的是，图5中，twc1即为第一级twc，twc2即为第二级twc。
40.实施例4
41.如图6所示：一种汽油车后处理系统，包括三效催化转化器部件twc和氨氧化转化器部件aoc，所述三效催化转化器部件twc和氨氧化转化器部件aoc作为连续的汽车尾气催化转化器构造，直接安装在汽油车发动机系统组件后。
42.所述三效催化转化器部件twc包括第一级twc和第二级twc，所述第一级twc安装在发动机系统组件后，所述第二级twc与氨氧化转化器部件aoc集成到同一个载体上，作为前后设置的催化剂整体设置在所述第一级twc后面。
43.实施例5
44.如图7所示：一种汽油车后处理系统，包括三效催化转化器部件twc和氨氧化转化器部件aoc，所述三效催化转化器部件twc和氨氧化转化器部件aoc作为连续的汽车尾气催化转化器构造，直接安装在汽油车发动机系统组件后。
45.所述汽油车后处理系统还包括颗粒捕集器部件gpf；所述三效催化转化器部件twc安装在发动机系统组件后，所述颗粒捕集器部件gpf和氨氧化转化器部件aoc依次设置在所述三效催化转化器部件twc后面。
46.实施例6
47.在实施例5的基础上作进一步改进，如图8所示：当所述三效催化转化器部件twc、颗粒捕集器部件gpf和氨氧化转化器部件aoc依次设置好后，将所述颗粒捕集器部件gpf和氨氧化转化器部件aoc封装于同一筒体中。
48.实施例7
49.在实施例5的基础上作进一步改进，如图9所示：当所述三效催化转化器部件twc、颗粒捕集器部件gpf和氨氧化转化器部件aoc依次设置好后，将所述三效催化转化器部件
twc和颗粒捕集器部件gpf封装于同一筒体中。
50.实施例8
51.在实施例5的基础上作进一步改进，如图10所示：所述三效催化转化器部件twc包括第一级twc和第二级twc；所述第一级twc安装在发动机系统组件后，所述颗粒捕集器部件gpf、第二级twc和氨氧化转化器部件aoc依次设置在所述第一级twc后面，并且在设置好后，将所述第一级twc和颗粒捕集器部件gpf封装于同一筒体中。
52.需说明的是，图10中，twc1即为第一级twc，twc2即为第二级twc。
53.实施例9
54.在实施例8的基础上作进一步改进，如图11所示：所述第一级twc、颗粒捕集器部件gpf、第二级twc和氨氧化转化器部件aoc依次设置好后，将所述第一级twc和颗粒捕集器部件gpf封装于同一筒体中，并且将所述第二级twc和氨氧化转化器部件aoc集成到同一个载体上，作为催化剂整体。
55.本实用新型的工作原理：
56.（1）汽车尾气经过本实用新型所述三效催化转化器部件twc，发生如下化学反应：
57.no+co
→
n2+co2ꢀꢀꢀ
（1）
58.h2o+co
→
h2+co
2 ꢀꢀ
（2）
59.h2o+hc
→
co+h
2 ꢀꢀꢀ
（3）
60.no+h2→
n2o+h2o
ꢀꢀꢀ
（4）
61.no+h2→
nh3+h2o
ꢀꢀꢀ
（5）
62.c+o2→
co
2 ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（6）
63.co+o2→
co2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（7）
64.hc+o2→
co2+h2o
ꢀꢀꢀ
（8）
65.no+o2→
no2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（9）
66.nh
3 +o2→
n2o+h2o
ꢀꢀ
（10）
67.nh
3 +o2→
n2+h2o
ꢀꢀꢀ
（11）
68.nh
3 +o2→
no+h2o
ꢀꢀꢀ
（12）
69.（2）汽车尾气经过本实用新型所述氨氧化转化器部件aoc，发生如下化学反应：
70.nh
3 +o2→
n2o+h2o
ꢀꢀ
（10）
71.nh
3 +o2→
n2+h2o
ꢀꢀꢀ
（11）
72.nh
3 +o2→
no+h2o
ꢀꢀꢀ
（12）
73.除上述化学反应，颗粒捕集器部件gpf中还会发生颗粒物物理拦截，氨氧化转化器部件aoc还存在氨气吸附作用。
74.综上所述，本实用新型的汽油车后处理系统包括三效催化转化器部件twc和氨氧化转化器部件aoc，还可以选择增加颗粒捕集器部件gpf或不增加颗粒捕集器部件gpf。在所述系统中，由三效催化转化器部件twc催化净化碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物污染物，由颗粒捕集器部件gpf净化颗粒物污染物，由氨氧化转化器部件aoc催化净化氨气污染物。本实用新型的汽油车后处理系统既可净化碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物等有害气体污染物，又可净化有害颗粒物污染物，还可以降低排气污染物中氨气的含量，可应用于汽油车国六或更高排放标准。
75.本实用新型的汽油车后处理系统在较宽的空燃比操作范围内均可以满足排放法规要求，从而缩短了发动机标定周期，大大降低了新车型开发成本。
76.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。