尾气排放控制系统的制作方法

本技术属于汽油发动机，涉及一种尾气排放控制系统。

背景技术：

1、通机，即通用发动机，是指除车用及特殊用途以外的汽油机，它主要作为农林植保机械、小型农机具、园林机械、发电机组、建筑机械、舷外机械等的配套动力。由于通用小型汽油机体积小、重量轻、价格便宜、使用方便，所以在各种机具配套中占有重要位置。由于通用发动机的也是使用汽油作为驱动燃料，故在使用过程中，必然会产生尾气。

2、通用发动机的尾气在排放时往往需要在对尾气进行控制和处理后方可排放，为使尾气达标，常见的尾气排放控制方案有以下几种：

3、1、化油器匹配；通过调节空燃比、压缩比、机内净化等技术手段，达到降排的目的。该方案技术手段有限，只有少部分小排量机型能满足排放法规要求,且可靠性、一致性、可控性极差。

4、2、化油器+触媒+二次补气；通过在消声器上加触媒，利用触媒对尾气的氧化、还原反应，达到降低尾气排放的目的。该技术方案效果优于方案1，但成本远远高于方案1。在方案1的技术基础上，二次补气通常在风扇罩处取气，存在大负荷补气困难及消声器背压敏感等问题。实施时发动机存在使用过程中频繁突然熄火、突然加负载、突然卸负载会使蜂窝状载体被烧蚀的问题存在，易导致催化剂失效。可靠性、一致性、可控性差等缺点较为明显。

5、3、电喷技术；根据氧传感器反馈氧浓度信号，通过闭环控制，达到降低co、ch、nox的排放。本方案的成本较高，且发动机为保证大负荷下功率足够，一般采用开环控制，这就导致该工况下排放值较高。

6、4、电喷技术+触媒；根据氧传感器反馈氧浓度信号，通过闭环控制，并利用触媒对尾气的氧化、还原反应，达到降低co、ch、nox的排放。虽然该方案在可靠性、一致性、可控性等方面较优，但该方案成本极高，同时不能完全避免触媒烧蚀及裂化后排放超标的风险。

7、为解决以上问题，需要一种用于尾气排放控制系统，在解决尾气排放问题的前提下，降低成本，简化结构并提高系统稳定性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种尾气排放控制系统，通过设置补风机向排气管或消声器内注入大量新鲜空气，使得尾气与新鲜空气在消声器内二次反应，达到净化尾气有害气体(co、hc等)的目的，在满足法规要求下，可省却电喷系统和触媒，简化了结构，降低了成本。

2、本实用新型公开了一种尾气排放控制系统，包括连通于发动机的排气管、设置于排气管末端的消声器及用于补气的补风机，所述补风机通过补气管与所述排气管或消声器相连。补风机产生有压力的新鲜空气，新鲜空气进入排气管或消声器内，新鲜空气内的氧气与发动机尾气混合进行二次反应以达到净化尾气的目的，简单的结构实现了对尾气的有效处理，风机可以是恒速的，也可以根据发动机的工况调整风机转速，以达到调整供气量的目的。鉴于二次反应是在消声器中进行的，因此补气管连接于排气管或者消声器均可以达到补充新鲜空气的目的。

3、进一步，还包括控制组件，所述控制组件包括控制器和传感器，所述控制器用于控制补风机的转速大小；所述传感器用于监测发动机的运行参数并将监测数据传送至控制器，控制器根据监测数据调整补风机的转速大小。控制器可以为具有芯片的车载电脑，通过在车载电脑内写入设定好的程序即可实现根据传感器信号调整补风机转速的目的；控制器接收传感器监测的数据便会对补风机的转速进行调整；传感器监测的发动机的运行参数可以是发动机尾气的含氧量，也可以是发动机转速，或是节气门的位置等，所监测的运行参数为与尾气具有直接关系的，会影响到尾气排放的参数，以便于根据运行参数及时调整补风机的运行转速，以达到调整新鲜空气供气量的目的，也就是调整供氧量的目的。

4、进一步，所述传感器为氧传感器，传感器监测的发动机运行参数为发动机尾气的氧含量；氧传感器设置于排气管并位于发动机与补气管之间的位置处，所述氧传感器与控制器通过电连接的方式连接。采用氧气传感器监测尾气中的氧浓度含量是最直接也是最有效的调整和控制方式，控制器根据接收到的氧浓度信号，自动调节风机转速。氧偏稀，增大补风机转速；氧偏浓，减小补风机转速。通过调节转速达到调节进入消声器的补气量，达到稳定控制排放空燃比最优点。

5、进一步，所述传感器为负载信号传感器，传感器监测的发动机运行参数为发动机转速信号和/或负载信号，所述负载信号传感器与控制器通过电连接的方式连接。传感器可以监测发动机转速信号，也可以监测发动机负载信号，或是同时对前述二者进行监测，然后控制器根据接收到的发动机转速信号或负载信号，自动调节风机转速。转速(负载)增加，增大补风机转速；转速(负载)减小，氧偏浓，减小补风机转速。

6、进一步，所述传感器为节气门位置传感器，传感器监测的发动机运行参数为节气门的位置；所述节气门位置传感器设置于发动机的节气门位置处并通过电连接的方式与控制器连接。风机控制器根据接收到的节气门位置信号，自动调节风机转速。节气门开度增加，增大补风机转速；节气门开度减小，减小补风机转速。

7、进一步，还包括单向阀，所述单向阀安装于补气管用于防止气体回流。单向阀可以安装在补气管的任何位置，也可以与补风机集成一体，设置在补风机的出口位置处。单向阀可以有效防止排气管的废气反向进入补风机。

8、进一步，所述单向阀的介质流动放向为由补风机指向排气管。

9、进一步，所述补风机的进口设置有过滤器。为了保证进入排气管的空气为清洁的空气，以提高空气与尾气的反应效果，避免排气管或消声器内产生外源污染。

10、本实用新型的有益效果：

11、本实用新型公开了一种尾气排放控制系统，通过设置补风机直接向排气管注入新鲜空气，废气与新鲜空气在消声器内进行二次反应，使发动机尾气排放达到法规要求，解决了补气困难和催化剂失效问题；可不使用触媒实现排放发达标，避免了触媒烧蚀裂化导致的排放超标风险，同时在不适用触媒情况下完全规避了触媒烧蚀的风险，达到保证人身安全保护的目的；发动机在满足法规要求下，可以不需要电喷、触媒等尾气处理技术，具有很大的成本优势。

技术特征：

1.一种尾气排放控制系统，其特征在于：包括连通于发动机的排气管、设置于排气管末端的消声器及用于补气的补风机，所述补风机通过补气管与所述排气管或消声器相连；

2.根据权利要求1所述的尾气排放控制系统，其特征在于：所述传感器为氧传感器，传感器监测的发动机运行参数为发动机尾气的氧含量；所述氧传感器与控制器通过电连接的方式连接。

3.根据权利要求1所述的尾气排放控制系统，其特征在于：所述传感器为负载信号传感器，传感器监测的发动机运行参数为发动机转速信号和/或负载信号，所述负载信号传感器与控制器通过电连接的方式连接。

4.根据权利要求1所述的尾气排放控制系统，其特征在于：所述传感器为节气门位置传感器，传感器监测的发动机运行参数为节气门的位置；所述节气门位置传感器设置于发动机的节气门位置处并通过电连接的方式与控制器连接。

5.根据权利要求1所述的尾气排放控制系统，其特征在于：还包括单向阀，所述单向阀安装于补气管用于防止气体回流。

6.根据权利要求5所述的尾气排放控制系统，其特征在于：所述单向阀的介质流动放向为由补风机指向排气管。

7.根据权利要求1所述的尾气排放控制系统，其特征在于：所述补风机的进口设置有过滤器。

技术总结
本技术公开了一种尾气排放控制系统，包括连通于发动机的排气管、设置于排气管末端的消声器及用于补气的补风机，所述补风机通过补气管与所述排气管或消声器相连；本技术的尾气排放控制系统，通过设置补风机直接向排气管注入新鲜空气，废气与新鲜空气在消声器内进行二次反应，使发动机尾气排放达到法规要求，解决了补气困难和催化剂失效问题；可不使用触媒实现排放发达标，避免了触媒烧蚀裂化导致的排放超标风险。

技术研发人员：景华阳,李云兵,洪方平,龚兴明,鲁卡
受保护的技术使用者：隆鑫通用动力股份有限公司
技术研发日：20230720
技术公布日：2024/2/8