【CN109707486A】基于DPFGPF双模态技术的发动机尾气后处理装置【专利】
轻型汽油车国六后处理OBD系统开发
轻型汽油车国六后处理OBD系统开发刘洋;张文彬;华伦;张云龙;帅石金【摘要】基于快速原型的思想,开发了一套轻型汽油车国六后处理OBD系统.该系统的硬件由NI PXI平台定制而成,能够对三效催化器(TWC)和汽油机颗粒捕集器(GPF)集成后处理系统的传感器信号和发动机工况参数进行采集和通信;在Matlab/Simulink中开发了基于神经网络的故障诊断模型和基于状态机的故障决策模型,将模型进行代码生成并下载到实时控制器运行;在上位机PC中通过VeriStand软件,进行系统定义文件的配置和交互界面的设计,实现了系统状态的实时监控.分别通过台架试验和整车转鼓试验对后处理OBD系统进行功能性验证.结果表明,所开发的快速原型系统能够在台架稳态工况和实际驾驶循环中正确诊断出后处理部件的故障,并进行合理的故障决策.【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】8页(P34-40,46)【关键词】快速原型;后处理系统;车载诊断系统;诊断模型;三效催化器;汽油机颗粒捕集器【作者】刘洋;张文彬;华伦;张云龙;帅石金【作者单位】清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084【正文语种】中文【中图分类】TK411.5车载诊断系统(On-Board Diagnostics，OBD)是发动机管理系统(Engine Management System，EMS)的重要组成部分，其主要功能为监测发动机控制相关的电子元器件以及部件系统的各类故障，在发动机电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)中记录相应的故障代码，并通过外部的故障指示灯(Malfunction Indicator Lamp，MIL)对驾驶员进行提醒[1-2]。
“双模态”DPF的技术原理及应用
探讨与研究 DISCUSSION AND RESEARCH“双模态”DPF的技术原理及应用文/陈宝强 蒋旭东摘 要：DPF技术已经成为改善在用非道路车辆尾气排放的重要手段之一，本文介绍了DPF的工作原理以及DPF“双模态”工作的使用条件等内容，为非道路车辆颗粒物净化提供了行之有效的手段和方法。
关键词：DPF技术；双模态；PM颗粒物由于环保法规日益严格，使得柴油车D P F（D i e s e l Particulate Filters）柴油颗粒捕集器技术得到了市场应用。
与DOC、POC、SCR等后处理技术相比，DPF对柴油颗粒物的净化最为有效、直接，可减少发动机产生的碳烟颗粒达90%以上。
在欧洲，“欧盟”排放限制自从1993开始实施，随后逐渐加强了对在道路上行驶的各种车辆所产生污染物的限制。
2014年起，开始强制实行欧 6 排放标准，这是迄今为止最严厉的限制。
我国预计在2020年实现非道路车辆国四排放的要求，所有这些都意味着整车制造商必须不断地减少车辆排放的各类污染物，特别是PM颗粒物。
为了做到这一点，制造商把各种不同的技术综合地应用到发动机的排气系统中去。
以下是对DPF技术的主要组成部件的介绍。
一、DOC——柴油机氧化催化器也有人称它是催化氧化转换器或者Cat。
该装置把CO和未烧完全的HC进一步氧化，使其转换成二氧化碳和水。
过程是让废气流过贵重金属催化器从而引发化学反应。
由于化学反应的发生依赖废气的高温热量，所以在发动机刚被启动时它们效果不是特别明显。
二、DPF——柴油颗粒过滤器，是Diesel Particulate Filter（柴油颗粒过滤器）的简称DPF是一种安装于柴油发动机系统中的陶瓷过滤器，利用过滤提对发动机尾气排放过程中的碳颗粒物进行物理过滤，DPF 对柴油颗粒物的净化最为有效，可减少发动机产生的碳颗粒物达90%以上。
缺点是需定期对过滤器内的沉积进行清除。
这个装置把碳颗粒烟尘和其它固体颗粒通过过滤从废气中除去，然后储存起来，一直到把它们使用化学反应的方式烧尽为止。
缸内直喷汽油机颗粒捕集器(GPF)技术研究进展分析
缸内直喷汽油机颗粒捕集器(GPF)技术研究进展分析发布时间：2023-01-12T06:36:48.440Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷第16期作者：刘发明[导读] 为了满足国六排放标准的严苛要求，近年来汽油机开发了多种先进的颗粒物捕集器(GPF)技术。
刘发明安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心整车设计院安徽合肥 230601摘要：为了满足国六排放标准的严苛要求，近年来汽油机开发了多种先进的颗粒物捕集器(GPF)技术。
GPF是一种新型的非吸收式捕集器，其最大特点是能够捕获到废气中的颗粒，从而在汽油机中实现对排气的净化。
目前国内外对该技术开展研究较多且较为成熟。
本文主要就其技术原理、工作工况、存在问题及解决方案等方面进行了介绍分析。
关键词：颗粒捕集器；汽油机；非吸收器；排放控制&节能减排随着我国大气污染治理逐渐进入深度阶段，我国汽车尾气排放水平已达到欧Ⅲ及欧盟国家 VⅡ排放标准，为了满足日益严格的污染当量标准，目前汽油机中燃烧后会产生大量污染物——颗粒物(PM)和氮氧化物等，这两种污染是我国机动车尾气中非常重要的组成成分，对大气和环境都有很大的危害。
关键词：直喷汽油机；颗粒物GPF；过滤效率；排气背压由于其动力性、经济性、驾驶性和排污性等优势，目前已越来越多地应用于汽车。
GDI发动机的燃料是直接喷射到气缸内，造成的油液混合不均，燃料湿壁的存在，大大提高了微粒的排放质量和数量。
目前，我国关于微粒污染物的研究多集中在汽油机上，关于 GDI发动机的微粒和污染物的治理方面的研究还很少。
国外对 GDI发动机的微粒和微粒的控制问题进行了大量的研究，主要是因为发动机的直接喷射技术和排放标准比较严格。
通过对燃烧系统的优化、喷注压力的增加、点火和喷油定时的调节，可以在一定程度上降低悬浮颗粒的排放。
但日益严格的法规规定，在更广泛的工作条件下，直喷发动机仍能维持稳定和更低的 PM排放量。
所以，虽然 GDI发动机的技术还在发展，但仅仅依靠内部净化已经很难适应新的排放标准。
基于CFD的汽车排气余热回收装置设计
基于CFD的汽车排气余热回收装置设计沈夏威;周忠友【摘要】将温差发电技术运用于汽车排气管,设计了一套排气余热回收装置。
对其主换热器的温差发电装置(TEG)部分设计了两种(A和B)方案,建立这两套方案的三维模型。
使用计算流体动力学(CFD)方法进行流体仿真,得到了这两种方案 TEG 的流场,结果表明,B方案相对于 A方案换热效率更高,压损更小,具有更佳的可行性。
%The temperature difference power generation technology is used onto the exhaust pipe and we design a thermoelectric generator . The two kinds (A&B)of main heat exchanger (TEG)are designed and 3D models built.According to simulation,the flow filed of TEG was calculated.Results show that the option B was higher thermal efficiency,less pressure loss,relative to the option A.So the option B has bet-ter feasibility.【期刊名称】《湖州职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(014)003【总页数】5页(P62-65,68)【关键词】汽车排气;余热回收装置;计算流体动力学;温差发电装置【作者】沈夏威;周忠友【作者单位】湖州职业技术学院机电与汽车工程学院，浙江湖州 313000;湖州职业技术学院机电与汽车工程学院，浙江湖州 313000【正文语种】中文【中图分类】TH122汽车排气余热回收利用是提高内燃机效率、节约燃料的一个重要途径。
发动机排气后处理混合装置及其后处理装置与应用[发明专利]
![发动机排气后处理混合装置及其后处理装置与应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/13ad33c2cfc789eb162dc893.png)
专利名称：发动机排气后处理混合装置及其后处理装置与应用专利类型：发明专利
发明人：李军良
申请号：CN201710446384.3
申请日：20170614
公开号：CN107084028A
公开日：
20170822
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种发动机排气后处理混合装置，其包括用以安装尿素喷嘴的安装座以及位于所述安装座的下游的混合元件。
所述混合元件用以将所述尿素液滴与排气进行混合。
所述发动机排气后处理混合装置还包括沿所述排气流动方向位于所述安装座的下游的细纤维元件，以进一步增加所述尿素液滴的破碎以及蒸发。
如此设置，本发明具有较强的抗结晶能力。
本发明还涉及一种细纤维元件在该发动机排气后处理混合装置中的应用以及具有该混合装置的发动机排气后处理装置。
申请人：天纳克(苏州)排放系统有限公司
地址：215425 江苏省苏州市昆山市经济开发区环娄路236号
国籍：CN
代理机构：苏州携智汇佳专利代理事务所(普通合伙)
代理人：尹丽
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一种双模态排气消声器[实用新型专利]
![一种双模态排气消声器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/99163b2ec381e53a580216fc700abb68a982ad2a.png)
(10)授权公告号 CN 202832729 U(45)授权公告日 2013.03.27C N 202832729 U*CN202832729U*(21)申请号 201220405141.8(22)申请日 2012.08.16F01N 13/00(2010.01)F01N 1/16(2006.01)(73)专利权人奇瑞汽车股份有限公司地址241009 安徽省芜湖市经济技术开发区长春路8号(72)发明人王瑞峰 李宁宁 李晓明(74)专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限公司 34107代理人张小虹(54)实用新型名称一种双模态排气消声器(57)摘要本实用新型公开了一种双模态排气消声器，包括消声器腔体，所述的消声器腔体内设有消声器进气管和消声器排气管，所述的消声器进气管和消声器排气管之间通过口径小于消声器排气管的管径的孔相连通，所述的消声器进气管和消声器排气管之间设有辅助排气管，所述的辅助排气管一端设有控制阀。
采用双模态排气消声器后，在中低转速下的消声器通过建立较复杂的声音传递路径，达到较佳消声效果；在高转速下的消声器，控制阀开启，背压降低，不影响发动机的性能。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页1/1页1.一种双模态排气消声器，包括消声器腔体，所述的消声器腔体内设有消声器进气管（4）和消声器排气管（7），所述的消声器进气管（4）和消声器排气管（7）之间通过口径小于消声器排气管的管径的孔相连通，其特征在于：所述的消声器进气管（4）和消声器排气管（7）之间设有辅助排气管（8），所述的辅助排气管（8）一端设有控制阀（9）。
2.如权利要求1所述的双模态排气消声器，其特征在于：所述的控制阀（9）与汽车控制单元ECU 电连接。
3.如权利要求1或2所述的双模态排气消声器，其特征在于：所述的辅助排气管（8）为一通气直管。
双发动机专用车应对排放标准升级的终极解决方案
双发动机专用车应对排放标准升级的终极解决方案宋永刚1宋扬21.长安大学工程机械学院，陕西西安，7100642.西安博贤传动科技有限公司，陕西西安，710061摘要：在国家《大气污染防治法》框架下，国家环境部发布了GB20891-2014和HJ1014-2020标准，自2022年12月1日起推行《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国第三、四阶段）》标准，这对大量采用双发动机动力系统的专用汽车是一个严峻的挑战，同时也是一个机遇。
本文介绍了一种单发动机专用车动力系统技术方案，该方案解决了整车动力配置、取力、分动、解耦等所有问题，使整车动力系统匹配性能远远优于传统双发动机系统，是专用车企业应对车用发动机排放标准不断升级的终极解决方案，同时全面提升产品性能，使企业立于行业不败地位。
关键词：专用车；单发动机；动力系统中图分类号：U469收稿日期：2023-04-08DOI：10 19999/j cnki 1004-0226 2023 07 0041前言早在2014年，《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国第三、四阶段）》（GB 20891-2014）颁布，2015年8月29日全国人大常委会又审议通过了《大气污染防治法》修订版，尤其是2020年9月中国政府向全世界明确承诺2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。
为配合“双碳”战略实施，2020年12月28日生态环境部发布了GB20891-2014修改版和HJ1014-2020，对GB20891-2014标准中第四阶段相关内容进行了修改和补充，进一步强化了对移动排放源的管理并明确了执行时间，显示出国家对于大气治理的决心和力度。
显而易见的是，国家对于移动污染源的排放标准绝不仅仅止步于第四阶段标准，必然要逐级过渡到第五阶段、第六阶段等。
这对于采用双发动机动力方案的专用车企业来说，意味着随着国家对移动污染源排放标准的不断提高，专用车企业必须不断被动性进行技术升级、配套件采购组织等方面付出大量时间和经济成本，无疑将不同程度影响企业快速发展和长期效益［1］。
基于模型的DPF主动再生排气温度控制
基于模型的DPF主动再生排气温度控制黄铁雄;胡广地;郭峰;杨明亮【摘要】颗粒物捕集器(DPF)主动再生发生时需要将柴油发动机排气温度提升到500℃ 以上并维持在较长一段时间内.为减少由于控制对象纯滞后特性、强扰动因素引起的不确定性,降低高排气温度带来的主动再生风险,结合基于模型的控制策略提出了一种优化的再生温度控制算法和控制器结构,并展开了仿真分析、参数优化等研究工作.设计的控制结构考虑实际工程应用需求,采用基于发动机排气温度和排气流量的增益补偿和前馈加反馈控制方案,可兼顾性能和成本因素,并具有较强的适应性和可操作性.仿真和台架试验、车辆道路试验结果均表明,主动再生过程中对实际排温控制的超调量小于3％,在发动机瞬态工况和车辆运行等强扰动工作工况下的稳态控制误差小于25℃.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2019(041)002【总页数】8页(P133-139,176)【关键词】颗粒物捕集器;主动再生;排温控制;基于模型开发【作者】黄铁雄;胡广地;郭峰;杨明亮【作者单位】西南交通大学机械工程学院,成都 610031;西南交通大学汽车研究院,成都 610031;西南交通大学机械工程学院,成都 610031;西南交通大学汽车研究院,成都 610031;西南交通大学机械工程学院,成都 610031;西南交通大学汽车研究院,成都 610031;西南交通大学机械工程学院,成都 610031【正文语种】中文前言在轻型柴油车系统中，采用缸内远后喷油辅助颗粒物捕集器(DPF)主动再生的后处理技术由于其空间布局、成本、对柴油机颗粒物(PM)的高捕集效率等优势，已被认为是满足日益严格的最新排放法规的有效手段[1]。
目前国内外对DPF设计、材料、催化剂等方面研究已取得长足的进展[2]；由于车辆在实际道路行驶中其负荷、环境等的复杂多变性，加之DPF主动再生过程是受高随机因素干扰、具有强惯性和纯滞后的非线性分布参量时变过程，发生在DPF内部的催化氧化反应受排气流量、氧含量等影响同时表现出较强的非受控特性。
分体式尾气排放后处理混合腔结构优化方案
分体式尾气排放后处理混合腔结构优化方案发布时间：2023-03-15T08:49:05.390Z 来源：《中国科技信息》2022年第20期作者：范顶峰陈勇叶挺[导读] 在非道路国四阶段法规的要求下，如何在有限的空间布局里设计满足法规的后处理装置，范顶峰陈勇叶挺浙江银轮机械股份有限公司浙江台州 317200摘要:在非道路国四阶段法规的要求下，如何在有限的空间布局里设计满足法规的后处理装置，成为横放在各大主机厂和发动机厂面前的一道难题。
分体式方案的提出，从某种程度上为各大厂商提供了一种新的解决方案。
通过将DOC、DPF段与混合腔SCR段分开，将一个大的整体的空间，分成两个小的分散的空间，使小空间布置方案成为了可能。
但同时，由于气流的连续性被切断，这也对混合腔段提出了更高的要求；通过CFD模拟分析，我们可以定义混合腔的各项性能，量化各项参数，这些性能与参数对SCR的性能起着关键性的作用，主要是使尿素能与进入混合腔的尾气充分混合，提高氨均匀性(UI)。
关键词：分体式；混合腔；CFD；均匀性Mixer Structure Optimization of Split Type Exhaust Emission ProductFan dingfeng , Chen Yong , Ye Ting(Zhejiang Yinlun Machinery CO.,LTD, Tiantai , 317200, China)Abstract: Under the requirements of the T4 in non-road countries, how to design the post-processing device that meets the regulations in the limited space layout has become a difficult problem in front of major Oems and engine plants. The proposed split-type scheme provides a new solution for the major manufacturers to some extent. By separating the DOC and DPF segments from the mixed cavity SCR segments, a large overall space is divided into two small scattered Spaces, making the small space arrangement scheme possible. But at the same time, because the continuity of air flow is cut off, it also puts forward higher requirements for the mixing cavity. Through CFD simulation analysis, we can define the performance of the mixing chamber and quantify the parameters, which play a key role in the performance of SCR, mainly to make urea fully mixed with the tail gas entering the mixing chamber and improve the uniformity of ammonia (UI).Key words: Split type ;Mixer structure ;CFD; UI随着国家排放法规的日渐升级，在后处理技术路线的选择上，特别是大排量的车型上，以“DOC+DPF+SCR”为主，在选择性催化还原反应前加入还原剂尿素溶液，尿素溶液在高温下进行热解形成氨气，与尾气进行混合并参与反应，可以满足NOX排放限值的要求。
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910111979.2
(22)申请日 2019.02.12
(71)申请人 合肥宝发动力技术有限公司
地址 230601 安徽省合肥市经济技术开发
区始信路128号
(72)发明人 蒋旭东 莫志远 王远书 丁何庆
(74)专利代理机构 北京轻创知识产权代理有限
公司 11212
代理人 沈尚林
(51)Int.Cl.
F01N 3/021(2006.01)
F01N 13/00(2010.01)
(54)发明名称基于DPF/GPF双模态技术的发动机尾气后处理装置(57)摘要本发明公开基于DPF/GPF双模态技术的发动机尾气后处理装置，包括有安装在发动机排气管上的DPF/GPF捕捉总成，所述DPF/GPF捕捉总成包括有DPF/GPF载体、承载体，所述DPF/GPF载体内置于承载体的内部，所述DPF/GPF载体的一端设置为排气端，DPF/GPF载体的另一端设置为进气端，所述排气端的端面中心处设置有排压区，所述排压区设置有若干个单面通向排气端内部的全通孔；所述承载体上固定有固定板，所述固定板通过机械连接的方式连接在承载体上，所述固定板的内侧设置有密封件。
本发明对于发动机排出的尾气后处理能高效率的进行黑烟颗粒物PM 的捕捉处理，
并解决设备一定的维护周期问题。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 109707486 A 2019.05.03
C N 109707486
A
权 利 要 求 书1/1页CN 109707486 A
1.基于DPF/GPF双模态技术的发动机尾气后处理装置，包括有安装在发动机排气管上的DPF/GPF捕捉总成，其特征在于：所述DPF/GPF捕捉总成包括有DPF/GPF载体、承载体，所述DPF/GPF载体内置于承载体的内部，所述DPF/GPF载体的一端设置为排气端，DPF/GPF载体的另一端设置为进气端，所述排气端的端面中心处设置有排压区，所述排压区设置有若干个单面通向排气端内部的全通孔，所述全通孔与排气端的内部形成POC结构；所述承载体上固定有固定板，所述固定板通过机械连接的方式连接在承载体上，所述固定板的内侧设置有密封件，所述密封件与固定板之间设置有弹性元件，所述密封件通过压紧密封若干个全通孔形成DPF/GPF过滤结构。
2.根据权利要求1所述的基于DPF/GPF双模态技术的发动机尾气后处理装置，其特征在于：所述DPF/GPF捕捉总成还包括连接在DPF/GPF捕捉总成两端的进气总成、出气总成，所述进气总成一端与发动机的排气管连接。
3.根据权利要求1所述的基于DPF/GPF双模态技术的发动机尾气后处理装置，其特征在于：所述排压区的面积大小与发动机排量的大小成正比，所述排压区的面积大小与发动机的排气管直径大小成正比，所述排压区的面积大小与发动机的排气管的截面积大小成正比。
2。