專利名稱：一種自清潔式柴油機(jī)碳煙過濾體再生方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化方法，特別涉及一種自清潔式柴油機(jī)碳煙過濾體再生方法。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)的問世雖然晚于汽油機(jī)，但憑借良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和耐久性廣泛地應(yīng)用于各種動(dòng)力裝置、船舶和車輛。但是與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)的有害氣體HC、CO排放量相當(dāng)?shù)?，但是柴油機(jī)碳姻排放量約為汽油機(jī)的幾十倍。
采用過濾的方法去除排氣中的碳煙是一種十分有效的措施。使用的過濾材料主要有壁流式蜂窩陶瓷過濾體、陶瓷纖維、泡沫陶瓷過濾體、金屬絲網(wǎng)等，目前已經(jīng)出現(xiàn)了許多商品化的過濾材料，具有良好的過濾效率和相對較低的排氣阻力。在過濾過程中，隨著過濾體內(nèi)碳煙微粒的不斷積累，柴油機(jī)排氣阻力會(huì)逐漸增加，會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)燃燒惡化。所以，當(dāng)碳煙微粒積累到一定量時(shí)，就必須及對其進(jìn)行清除，使過過濾體得到再生。目前，碳煙過濾器的再生問題仍屬于尚未完全解決的問題。
目前再生方法按照再生能源的來源可分為主動(dòng)再生和被動(dòng)再生。主動(dòng)再生的原理是利用燃油燃燒的熱能、電能、微波能等提供顆粒物(碳微粒)高溫氧化反應(yīng)能達(dá)到再生目的，但必須有附加裝置，如燃油噴射與控制系統(tǒng)、電加熱再生系統(tǒng)、微波發(fā)生源加熱系統(tǒng)等。此外，逆向噴氣再生也屬于主動(dòng)再生的范疇，它的特點(diǎn)是利用壓縮空氣反向?qū)⑻紵熚⒘倪^濾體中分離出來，集中進(jìn)行處理，從而避免碳煙在過濾器燃燒導(dǎo)致的熱損壞。對于主動(dòng)再生研究較多的是加熱再生方法，出現(xiàn)了很多形式的加熱方法。但是加熱再生有兩大難以避免的缺點(diǎn)一是加熱造成的熱不均勻和碳煙燃燒產(chǎn)生的高溫的可靠性相對較差，二是加熱的效率一般較低。盡管逆向噴氣再生技術(shù)避免了顆粒物在過濾體中的燃燒，但仍存在許多問題，如壓縮空氣消耗量過大，而許多采用液壓制動(dòng)技術(shù)的車輛沒有配備空氣壓縮機(jī)，系統(tǒng)復(fù)雜、體積大，以及再生不完全等問題。
被動(dòng)再生的原理是利用柴油機(jī)排氣自身能量進(jìn)行再生?？梢栽谌加椭屑尤胩砑觿部梢栽谶^濾器基體上負(fù)載催化劑，目的是降低碳煙粒氧化反應(yīng)活化能，使化學(xué)氧化反應(yīng)能在較低溫度下實(shí)現(xiàn)，利用排氣自身的熱能達(dá)到再生的目的，從而使過濾器達(dá)到重復(fù)連續(xù)使用。相對于主動(dòng)再生，被動(dòng)再生的主要優(yōu)勢在于再生時(shí)不需要外加能源，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗。催化再生是被動(dòng)再生研究的熱點(diǎn)，它的主要缺點(diǎn)是催化劑容易中毒，因此該技術(shù)對柴油的含硫量的要求較高(一般要求燃料含硫量在50以下)。在許多國家，因柴油含硫量較高，此技術(shù)無法推廣。同時(shí)，催化再生是通過降低微粒的燃燒溫度來實(shí)現(xiàn)微粒的氧化，因此其在本質(zhì)上與加熱再生是相同的，一旦微粒著火后，著火溫度是無法控制的，所以這種方法也存在與加熱再生一樣的再生可靠性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種自清潔式柴油機(jī)碳煙過濾體再生方法，該方法的過濾體再生技術(shù)可靠、再生能量消耗低。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種自清潔式柴油機(jī)碳煙過濾體再生方法，其特征在于將發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣反向通入過濾體，并利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的脈沖壓力使過濾體內(nèi)的排氣碳粒脫落，實(shí)現(xiàn)碳粒和過濾體的分離。
上述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通過換向閥門的切換，將排氣反向通入過濾體，同時(shí)將關(guān)閉過濾體與外部相通的閥門，此時(shí)突然打開過濾體與微粒沉降室之間的閥門，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的脈沖壓力，使過濾體內(nèi)的排氣碳粒脫落，并隨著排氣進(jìn)入微粒沉降室集中處理，從而實(shí)現(xiàn)碳粒和過濾體的再生。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是減少了過濾體再生的消耗。2、對于燃油品質(zhì)沒有特殊的要求，適用于高硫燃油條件下的過濾體再生。3、再生的效率高、安全可靠。4、再生的時(shí)間短，可采用頻繁再生的方法，使過濾體的排氣背壓保持在較低的水平，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和能力性。5、對于過濾體內(nèi)積碳量的要求不嚴(yán)，再生時(shí)機(jī)的選擇范圍大。6、適用于多種過濾材料。


圖1為過濾過程的示意圖。
圖2為本發(fā)明過濾體再生過程的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖所示在過濾過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣經(jīng)過過濾體，排到大氣中。當(dāng)過濾體需要再生時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通過換向閥門1的切換，將排氣反向通入過濾體，同時(shí)將關(guān)閉過濾體與外部相通的閥門3，此時(shí)突然打開過濾體與微粒沉降室之間的閥門2，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的脈沖壓力，使過濾體內(nèi)的排氣碳粒脫落，并隨著排氣進(jìn)入微粒沉降室集中處理，從而實(shí)現(xiàn)碳粒和過濾體的再生。
權(quán)利要求
1.一種自清潔式柴油機(jī)碳煙過濾體再生方法，其特征在于將發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣反向通入過濾體，并利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的脈沖壓力使過濾體內(nèi)的排氣碳粒脫落，實(shí)現(xiàn)碳粒和過濾體的分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自清潔式柴油機(jī)碳煙過濾體再生方法，其特征在于上述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通過換向閥門的切換，將排氣反向通入過濾體，同時(shí)將關(guān)閉過濾體與外部相通的閥門，此時(shí)突然打開過濾體與微粒沉降室之間的閥門，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的脈沖壓力，使過濾體內(nèi)的排氣碳粒脫落，并隨著排氣進(jìn)入微粒沉降室集中處理，從而實(shí)現(xiàn)碳粒和過濾體的再生。
全文摘要
一種自清潔式柴油機(jī)碳煙過濾體再生方法，其特征在于將發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣反向通入過濾體，并利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的脈沖壓力使過濾體內(nèi)的排氣碳粒脫落，實(shí)現(xiàn)碳粒和過濾體的分離。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.減少了過濾體再生的消耗。2.對于燃油品質(zhì)沒有特殊的要求，適用于高硫燃油條件下的過濾體再生。3.再生的效率高、安全可靠。4.再生的時(shí)間短，可采用頻繁再生的方法，使過濾體的排氣背壓保持在較低的水平，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和能力性。5.對于過濾體內(nèi)積碳量的要求不嚴(yán)，再生時(shí)機(jī)的選擇范圍大。6.適用于多種過濾材料。
文檔編號F01N3/023GK1635267SQ20031012217
公開日2005年7月6日 申請日期2003年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者張春潤, 資新運(yùn), 姜大海, 邵玉萍, 鄧成林 申請人:中國人民解放軍軍事交通學(xué)院