一种降低尾气脱附影响的装置及方法与流程

1.本发明属于汽车环保领域，尤其是涉及一种降低尾气脱附影响的装置及方法。


背景技术：

2.环境保护问题是当今社会重点关注的问题之一，其中汽车环保领域为重中之重，汽车炭罐的作用主要是用于吸附来自燃油箱内的燃油蒸汽，不让其进入大气污染环境，而炭罐脱附过程相当于对炭罐吸附能力的再生。
3.炭罐脱附过程主要是利用发动机进气歧道的负压环境，通过炭罐电磁阀的开闭使新鲜空气通过炭罐将炭罐内储存的碳氢化合物带入进气系统，进而进入发动机燃烧，实现对燃油蒸发排放控制及炭罐反复使用的目的。
4.然而，由于炭罐所储存的碳氢化合物量的不确定性，进入发动机会造成此时刻缸内燃烧的过稀或者过浓，从而造成尾气排放污染物量的增加。
5.现有技术中，发动机控制系统为了应对这种问题通过后氧传感器信号计算脱附带入的碳氢化合物浓度，从而修正下一时刻的空燃比，这样的方式存在滞后性，如果碳氢化合物浓度变化不大可以应对，但炭罐浓度变化较大的情况下则可能造成尾气排放污染物进一步恶化。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明旨在提出一种降低尾气脱附影响的装置及方法，以解决现有技术存在滞后性，无法应对碳氢化合物浓度变化较大情况的问题。
7.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
8.一种降低尾气脱附影响的装置，包括脱附腔、吸附腔、连接腔；所述脱附腔与连接腔相连通，脱附腔与发动机的进气歧道相连通；所述吸附腔与连接腔相连通，吸附腔与大气环境相连通；所述连接腔与燃油箱相连通；所述脱附腔与进气岐道之间设有电磁阀；所述脱附腔、吸附腔、连接腔内分别设有不同型号的碳粉。
9.进一步的，所述脱附腔内的碳粉与连接腔内的碳粉通过脱附隔板隔断，所述吸附腔的碳粉与连接腔的碳粉通过吸附隔板隔断；所述脱附隔板与吸附隔板均为网状隔板，只隔绝固体流通。
10.进一步的，所述吸附腔腔体的侧壁向连接腔内侧延伸形成吸附通道，所述脱附腔腔体的侧壁向连接腔内侧延伸形成脱附通道。
11.进一步的，所述连接腔内碳粉的吸附能力高于脱附腔内碳粉的吸附能力。所述吸附腔内碳粉的吸附能力高于连接腔内碳粉的吸附能力。
12.进一步的，所述连接腔内设有压缩弹簧、压紧挡板；所述压缩弹簧顶紧压紧挡板，所述压紧挡板顶紧连接腔内的碳粉，同时通过连接腔内的碳粉顶紧脱附隔板与吸附隔板，所述脱附隔板与吸附隔板分别顶紧脱附腔与吸附腔内的碳粉。
13.进一步的，所述装置有如下两种工作状态：
14.吸附状态：当设备处于吸附状态时，燃油箱内含有碳氢化合物的混合气体依次通过连接腔、吸附通道、吸附腔后，进入大气环境；混合气体由燃油箱进入大气环境的过程中，连接腔内的碳粉a与吸附腔内的碳粉b吸附混合气体中的碳氢化合物；同时电磁阀处于关闭状态，混合气体不通过脱附腔；
15.脱附状态：当设备处于脱附状态时，电磁阀打开，在发动机端进气负压的影响下，大气环境的新鲜空气依次通过吸附腔、吸附通道、连接腔、脱附通道、脱附腔后，进入发动机燃烧室；在新鲜空气进入燃烧室的过程中，新鲜空气经过碳粉a、碳粉b、脱附腔内的碳粉c，并脱附碳氢化合物形成含有碳氢化合物的混合气体；同时在发动机端进气负压的影响下，燃油箱内含有碳氢化合物的混合气体通过连接腔、脱附通道、脱附腔进入发动机燃烧室。
16.进一步的，装置中的碳粉a与碳粉b吸附了大量碳氢化合物，在脱附状态下，通过碳粉a与碳粉b的混合气体中含有高浓度的碳氢化合物，此时碳粉c中并未吸附过多碳氢化合物，仍有良好的吸附能力，混合气体通过碳粉c的过程中，部分碳氢化合物被碳粉c吸附，混合气中的碳氢化合物浓度降低。
17.进一步的，装置中的碳粉a与碳粉b并吸附了少量碳氢化合物，在脱附状态下，通过碳粉a与碳粉b的混合气体中含有低浓度的碳氢化合物，此时碳粉c在脱附过程中储吸附了大量碳氢化合物，混合气通过碳粉c时，碳粉c释放碳氢化合物，混合气中的碳氢化合物浓度增大。
18.进一步的，装置中的碳粉a与碳粉b吸附了大量碳氢化合物，在脱附状态下，通过碳粉a与碳粉b的混合气体中含有高浓度的碳氢化合物，此时碳粉c在脱附过程中储吸附了大量碳氢化合物，碳粉c第一时间不参与脱附，混合气体内的碳氢化合物浓度随脱附过程降低，此时碳粉c开始参与脱附工作，部分碳氢化合物被碳粉c吸附，混合气中的碳氢化合物浓度降低。
19.进一步的，混合气中的碳氢化合物浓度恰好满足碳粉c的吸附饱和度，碳粉c不参与脱附工作，混合气中的碳氢化合物浓度不变。
20.相对于现有技术，本发明所述的一种降低尾气脱附影响的装置及方法具有以下有益效果：
21.本发明所述的一种降低尾气脱附影响的装置及方法，通过在炭罐系统的脱附通路上额外增加了一种吸附能力较差的碳粉，该碳粉仅参与脱附过程不参与吸附过程，其作用是降低脱附过程中碳氢化合物浓度的变化率。脱附过程的混合气体的碳氢化合物浓度变化率平缓，不出现大的波动，可有效保证发动机燃烧质量，降低脱附过程对尾气排放的影响。
附图说明
22.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1为本发明实施例所述的降低尾气脱附影响的装置结构示意图。
24.附图标记说明：
25.1、连接腔；2、吸附腔；3、脱附腔；4、脱附隔板；5、吸附隔板。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
28.一种降低尾气脱附影响的装置，包括脱附腔3、吸附腔2、连接腔1；所述脱附腔3与连接腔1相连通，脱附腔3与发动机的进气歧道相连通；所述吸附腔2与连接腔1相连通，吸附腔2与大气环境相连通；所述连接腔1与燃油箱相连通；所述脱附腔3与进气岐道之间设有电磁阀；所述脱附腔3、吸附腔2、连接腔1三个腔的腔体内设有不同型号的碳粉。
29.所述脱附腔3内的碳粉与连接腔1内的碳粉通过脱附隔板4隔断，所述吸附腔2的碳粉与连接腔1的碳粉通过吸附隔板5隔断；所述脱附隔板4与吸附隔板5均为网状隔板，只隔绝固体流通。
30.所述吸附腔2腔体的侧壁向连接腔1内侧延伸形成吸附通道，所述脱附腔3腔体的侧壁向连接腔1内侧延伸形成脱附通道。
31.所述连接腔1内碳粉的吸附能力高于脱附腔3内碳粉的吸附能力。所述吸附腔2内碳粉的吸附能力高于连接腔1内碳粉的吸附能力。
32.所述连接腔1内设有压缩弹簧、压紧挡板；所述压缩弹簧顶紧压紧挡板，所述压紧挡板顶紧连接腔1内的碳粉，同时通过连接腔1内的碳粉顶紧脱附隔板4与吸附隔板5，所述脱附隔板4与吸附隔板5分别顶紧脱附腔3与吸附腔2内的碳粉。
33.所述装置有如下两种工作状态：
34.吸附状态：当设备处于吸附状态时，燃油箱内含有碳氢化合物的混合气体依次通过连接腔1、吸附通道、吸附腔2后，进入大气环境；混合气体由燃油箱进入大气环境的过程中，连接腔1内的碳粉a与吸附腔2内的碳粉b吸附混合气体中的碳氢化合物；同时电磁阀处于关闭状态，在大气负压的影响下，混合气体不通过脱附腔3；
35.脱附状态：当设备处于脱附状态时，电磁阀打开，在发动机端进气负压的影响下，大气环境的新鲜空气依次通过吸附腔2、吸附通道、连接腔1、脱附通道、脱附腔3后，进入发动机燃烧室；在新鲜空气进入燃烧室的过程中，新鲜空气经过碳粉a、碳粉b、脱附腔3内的碳粉c，并脱附碳氢化合物形成含有碳氢化合物的混合气体；同时在发动机端进气负压的影响下，燃油箱内含有碳氢化合物的混合气体通过连接腔1、脱附通道、脱附腔3进入发动机燃烧室。
36.装置中的碳粉a与碳粉b吸附了大量碳氢化合物，在脱附状态下，通过碳粉a与碳粉b的混合气体中含有高浓度的碳氢化合物，此时碳粉c中并未吸附过多碳氢化合物，仍有良好的吸附能力，混合气体通过碳粉c的过程中，部分碳氢化合物被碳粉c吸附，混合气中的碳氢化合物浓度降低。
37.装置中的碳粉a与碳粉b并吸附了少量碳氢化合物，在脱附状态下，通过碳粉a与碳粉b的混合气体中含有低浓度的碳氢化合物，此时碳粉c在脱附过程中储吸附了大量碳氢化合物，混合气通过碳粉c时，碳粉c释放碳氢化合物，混合气中的碳氢化合物浓度增大。
38.装置中的碳粉a与碳粉b吸附了大量碳氢化合物，在脱附状态下，通过碳粉a与碳粉b的混合气体中含有高浓度的碳氢化合物，此时碳粉c在脱附过程中储吸附了大量碳氢化合物，碳粉c第一时间不参与脱附，混合气体内的碳氢化合物浓度随脱附过程降低，此时碳粉c
开始参与脱附工作，部分碳氢化合物被碳粉c吸附，混合气中的碳氢化合物浓度降低。
39.混合气中的碳氢化合物浓度恰好满足碳粉c的吸附饱和度，碳粉c不参与脱附工作，混合气中的碳氢化合物浓度不变。
40.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
41.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
42.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
43.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种降低尾气脱附影响的装置，其特征在于：包括脱附腔(3)、吸附腔(2)、连接腔(1)；所述脱附腔(3)与连接腔(1)相连通，脱附腔(3)与发动机的进气歧道相连通；所述吸附腔(2)与连接腔(1)相连通，吸附腔(2)与大气环境相连通；所述连接腔(1)与燃油箱相连通；所述脱附腔(3)与进气岐道之间设有电磁阀；所述脱附腔(3)、吸附腔(2)、连接腔(1)内分别设有不同型号的碳粉。2.根据权利要求1所述的一种降低尾气脱附影响的装置，其特征在于：所述脱附腔(3)内的碳粉与连接腔(1)内的碳粉通过脱附隔板(4)隔断，所述吸附腔(2)的碳粉与连接腔(1)的碳粉通过吸附隔板(5)隔断；所述脱附隔板(4)与吸附隔板(5)均为网状隔板，只隔绝固体流通。3.根据权利要求1所述的一种降低尾气脱附影响的装置，其特征在于：所述吸附腔(2)腔体的侧壁向连接腔(1)内侧延伸形成吸附通道，所述脱附腔(3)腔体的侧壁向连接腔(1)内侧延伸形成脱附通道。4.根据权利要求1所述的一种降低尾气脱附影响的装置，其特征在于：所述连接腔(1)内碳粉的吸附能力高于脱附腔(3)内碳粉的吸附能力；所述吸附腔(2)内碳粉的吸附能力高于连接腔(1)内碳粉的吸附能力。5.根据权利要求1所述的一种降低尾气脱附影响的装置，其特征在于：所述连接腔(1)内设有压缩弹簧、压紧挡板；所述压缩弹簧顶紧压紧挡板，所述压紧挡板顶紧连接腔(1)内的碳粉，同时通过连接腔(1)内的碳粉顶紧脱附隔板(4)与吸附隔板(5)，所述脱附隔板(4)与吸附隔板(5)分别顶紧脱附腔(3)与吸附腔(2)内的碳粉。6.应用根据权利要求1-5所述的一种降低尾气脱附影响的装置的方法，其特征在于：所述装置有如下两种工作状态：吸附状态：当设备处于吸附状态时，燃油箱内含有碳氢化合物的混合气体依次通过连接腔(1)、吸附通道、吸附腔(2)后，进入大气环境；混合气体由燃油箱进入大气环境的过程中，连接腔(1)内的碳粉a与吸附腔(2)内的碳粉b吸附混合气体中的碳氢化合物；同时电磁阀处于关闭状态，混合气体不通过脱附腔(3)；脱附状态：当设备处于脱附状态时，电磁阀打开，在发动机端进气负压的影响下，大气环境的新鲜空气依次通过吸附腔(2)、吸附通道、连接腔(1)、脱附通道、脱附腔(3)后，进入发动机燃烧室；在新鲜空气进入燃烧室的过程中，新鲜空气经过碳粉a、碳粉b、脱附腔(3)内的碳粉c，并脱附碳氢化合物形成含有碳氢化合物的混合气体；同时在发动机端进气负压的影响下，燃油箱内含有碳氢化合物的混合气体通过连接腔(1)、脱附通道、脱附腔(3)进入发动机燃烧室。7.根据权利要求6所述的一种降低尾气脱附影响的方法，其特征在于：、装置中的碳粉a与碳粉b吸附了大量碳氢化合物，在脱附状态下，通过碳粉a与碳粉b的混合气体中含有高浓度的碳氢化合物，此时碳粉c中并未吸附过多碳氢化合物，仍有良好的吸附能力，混合气体通过碳粉c的过程中，部分碳氢化合物被碳粉c吸附，混合气中的碳氢化合物浓度降低。8.根据权利要求6所述的一种降低尾气脱附影响的方法，其特征在于：装置中的碳粉a与碳粉b并吸附了少量碳氢化合物，在脱附状态下，通过碳粉a与碳粉b的混合气体中含有低浓度的碳氢化合物，此时碳粉c在脱附过程中储吸附了大量碳氢化合
物，混合气通过碳粉c时，碳粉c释放碳氢化合物，混合气中的碳氢化合物浓度增大。9.根据权利要求6所述的一种降低尾气脱附影响的方法，其特征在于：装置中的碳粉a与碳粉b吸附了大量碳氢化合物，在脱附状态下，通过碳粉a与碳粉b的混合气体中含有高浓度的碳氢化合物，此时碳粉c在脱附过程中储吸附了大量碳氢化合物，碳粉c第一时间不参与脱附，混合气体内的碳氢化合物浓度随脱附过程降低，此时碳粉c开始参与脱附工作，部分碳氢化合物被碳粉c吸附，混合气中的碳氢化合物浓度降低。10.根据权利要求6所述的一种降低尾气脱附影响的方法，其特征在于：混合气中的碳氢化合物浓度恰好满足碳粉c的吸附饱和度，碳粉c不参与脱附工作，混合气中的碳氢化合物浓度不变。

技术总结
本发明提供了一种降低尾气脱附影响的装置及方法，包括脱附腔、吸附腔、连接腔；所述脱附腔与连接腔相连通，脱附腔与发动机的进气歧道相连通；所述吸附腔与连接腔相连通，吸附腔与大气环境相连通；所述连接腔与燃油箱相连通；所述脱附腔、吸附腔、连接腔内分别设有不同型号的碳粉。本发明有益效果：通过在炭罐系统的脱附通路上额外增加了一种吸附能力较差的碳粉，该碳粉仅参与脱附过程不参与吸附过程，其作用是降低脱附过程中碳氢化合物浓度的变化率。脱附过程的混合气体的碳氢化合物浓度变化率平缓，不出现大的波动，可有效保证发动机燃烧质量，降低脱附过程对尾气排放的影响。降低脱附过程对尾气排放的影响。降低脱附过程对尾气排放的影响。


技术研发人员：陈强 方茂东 李菁元 刘昱 仲崇智 张泰钰 闫峰 邹雄辉 吕赫 钱国刚 窦艳涛 杨志文 李哲 孙家兴 王梦渊
受保护的技术使用者：中国汽车技术研究中心有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/18