專利名稱：改進的車輛排放黑煙燃燒凈化處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能有效將安裝于柴油引擎的排氣管后端的過濾裝置的積碳清除，以維護柴油引擎排放廢氣順暢的方法。
背景技術：
柴油引擎車輛因其是以壓縮點火方式引燃柴油或替代性燃料后經(jīng)于氣缸內(nèi)的燃燒反應將燃料的化學能依序轉換為熱能及動力輸出，因此在燃燒過程也產(chǎn)生各種氣、液、固態(tài)污染物，最主要為粒狀物(PM)、黑煙(smoke)、氮氧化物(NOx)等。另外也排放一氧化碳(CO)、硫氧化物(SOx)、二氧化碳(CO2)、及碳氫化合物(HC)等氣狀污染物，造成破壞臭氧層、引致酸雨、提升溫室效應等全球性生態(tài)環(huán)境破壞問題，也造成人體健康的危害，因此為大眾所關切。比如氮氧化物經(jīng)形成硝酸則產(chǎn)生酸雨，亦會破壞臭氧層、與陽光作用產(chǎn)生光化煙霧；粒狀污染物或黑煙中若含多環(huán)芳香烴(PAHs, polycyclic aromatic hydrocarbons)或金屬化合物則可能造成肺部、氣管、呼吸道等病變。根據(jù)全國地區(qū)空氣污染源排放數(shù)據(jù)庫TED4. 2版的推估數(shù)據(jù)顯示占全國3%機動車輛數(shù)的柴油車排放來自于所有移動污染源的46% PM與51% NOx，尤其全國客貨運業(yè)者幾乎皆使用柴油車為運輸工具，因此如何由防制技術或管制策略著手削減柴油車排氣污染，以改善空氣質量，實為現(xiàn)今的重要課題。目前的汽車工業(yè)界已不斷提出各種解決辦法，其中以裝設在柴油引擎的排氣管后端的過濾系統(tǒng)，有效過濾柴油引擎大量排放的廢氣較具成效。但是這種裝設在柴油引擎排氣管后端的過濾系統(tǒng)，經(jīng)過一段時間使用后，形成的碳會在其濾芯處造成阻塞，不僅影響過濾柴油引擎排放廢氣的效果，且會影響柴油引擎正常運轉的功能。由于柴油車輛引擎所排放的廢氣通過過濾系統(tǒng)后，會在該過濾系統(tǒng)的濾芯產(chǎn)生積碳，當積碳達到一定厚度時會產(chǎn)生阻塞現(xiàn)象，致使排氣管內(nèi)的壓力(背壓)升高，因此，目前汽車工業(yè)界將背壓傳感器安裝在柴油車輛引擎排氣管內(nèi)來偵測過濾系統(tǒng)濾心處的壓力值，進而能偵測積碳的阻塞狀態(tài)，一旦柴油車輛引擎所排放廢氣通過過濾系統(tǒng)的濾芯積碳達到相當厚度而形成排氣阻塞時，即會偵測到升高的排氣背壓，此時引擎管理系統(tǒng)會發(fā)出訊號，提高引擎工作溫度，將堆積在過濾系統(tǒng)濾表而的積碳燃燒清除，以消除濾芯阻塞。但是由于用車環(huán)境不佳(如中國臺灣各大都會區(qū))，車輛常常走走停停，或是個人的用車習性(短途使用或不常上高速公路)，在經(jīng)常怠速狀態(tài)下行駛，以致于裝設過濾系統(tǒng)的柴油車輛，可能會因為引擎轉速不高而無法提高引擎工作溫度，而無法將堆積在過濾系統(tǒng)濾芯表面的積碳燃燒掉的情況，不僅影響過濾柴油引擎排放廢氣的效果，并且影響柴油引擎正常的運轉。此時只能將車子開去汽車服務廠，由技師將堆積在過濾系統(tǒng)濾芯表面的積碳燃燒掉，不僅耗時，且不經(jīng)濟，非常麻煩。在歐美國家，為了達到四期環(huán)保車輛的標準，除了改善引擎引進共軌式為電腦點火系統(tǒng)，進一步改善有毒氣體(CO、He、N0X, Sox)及黑煙粒子，除加裝了蜂巢式陶瓷濾芯，在一定的背壓增加后，會在引擎活門出口處添加少許的柴油來增加燃燒溫度，以期能達到足夠的燃燒溫度將濾心內(nèi)的積存粒子燒凈，或是在排氣管中接近濾芯處添加少量柴油來補強濾芯內(nèi)的溫度。然前面所述的方法都要與車輛原設計電子結構結合在一起，因此需要改裝已出廠的車輛，如此一來便會改變車輛原有機構，日后的保養(yǎng)維修更是極大不便，經(jīng)濟性與實用性都大打折扣，在實務的推廣上并不理想。本申請人所獲準的中國臺灣M362299號「柴油車輛排放黑煙處理及瞬態(tài)燃燒凈化裝置」新型專利，是在排氣管內(nèi)部由進氣端至出氣端的方向依序設有燃燒系統(tǒng)與過濾系統(tǒng)，借由第一壓力傳感器偵測排氣管內(nèi)的廢氣壓力高于默認值時，由微電腦控制系統(tǒng)發(fā)出噴油控制訊號至一泵燃料箱，由泵燃料箱供應燃料至設于燃燒系統(tǒng)內(nèi)的燃料噴嘴，同時啟動點火裝置將燃料噴入該燃燒系統(tǒng)內(nèi)的同時點火燃燒加熱至約400°C，讓加熱至高溫的氣體通過該過濾系統(tǒng)，以引燃清除積碳，待第二壓力傳感器偵測到廢氣壓力低于默認值時，再由微電腦控制系統(tǒng)自動關閉泵燃料箱供應燃料，讓柴油引擎所產(chǎn)生的廢氣自然地通過該過濾系統(tǒng)再排出，以維護柴油引擎排放廢氣的順暢。該M362299號專利案由于是將點火裝置設于廢氣氣流通道的路徑上，以致于點火時容易受到氣流影響而被吹熄，進而造成過濾系統(tǒng)的積碳燃燒不全的問題。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的主要技術問題在于，解決目前在排氣管內(nèi)安裝有過濾系統(tǒng)的現(xiàn)有柴油引擎車輛，其借由升高引擎工作溫度來燃燒過濾系統(tǒng)濾芯表面積碳的裝置，會因為車輛行駛環(huán)境與條件，以及駕駛人習慣的差異而無法提高引擎轉速，以致于無法提升引擎工作溫度，致使濾芯表而的積碳無法順利被燃燒，仍然會造成積碳，影響排氣順暢與柴油引擎工作表現(xiàn)的問題，和改善中國臺灣M362299號專利案將點火裝置設于廢氣氣流通道的路徑上，以致于點火時容易受到氣流影響而被吹熄，進而造成過濾系統(tǒng)的積碳燃燒不全的問題，而提供一種改進的車輛排放黑煙燃燒凈化處理裝置，其能有效將安裝于柴油引擎的排氣管后端的過濾裝置的積碳清除，以維護柴油引擎排放廢氣的順暢。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種改進的車輛排放黑煙燃燒凈化處理裝置，其特征在于，在一排氣管的進氣端至出氣端的方向依序設有一燃燒系統(tǒng)，具有一外管體，該外管體內(nèi)設有一內(nèi)管體，該內(nèi)管體內(nèi)設有一腔體，該腔體內(nèi)的腔室設有一燃油霧化噴嘴與至少一點火器，該腔體的環(huán)周壁與朝向該排氣管的進氣端的端面均具有腔壁，借由該外管體內(nèi)側與該內(nèi)管體外側之間構成一第一導氣通道，以及借由該內(nèi)管體內(nèi)側與該腔體外側之間構成一第二導氣通道，該燃油霧化噴嘴以管路連接一泵燃料箱，該管路設有一電磁閥；一廢氣緩沖過濾系統(tǒng)，包含有依序設置的一廢氣緩沖單元與一過濾單元，該廢氣緩沖單元具有一廢氣緩沖罩與一渦形葉片，通過該燃燒系統(tǒng)的廢氣是依序通過該廢氣緩沖罩與渦形葉片，進而使廢氣均勻通過該過濾單元而從該排氣管的出氣端排出。本實用新型是在一排氣管的進氣端至出氣端的方向依序設有一燃燒系統(tǒng)與一廢氣緩沖過濾系統(tǒng)；廢氣通過燃燒系統(tǒng)時，被強制分流通過數(shù)個導氣通道，然后由不會受到廢氣氣流吹襲的燃油霧化噴嘴將燃油噴出并霧化后，立即配合點火器予以點火燃燒，通過導氣通道的廢氣氣流則利用虹吸作用將燃燒后的腔室內(nèi)的熱量吸出，以混合廢氣而提升廢氣溫度；高溫的廢氣則依序通過廢氣緩沖過濾系統(tǒng)的廢氣緩沖單元與過濾單元，利用廢氣緩沖單元減緩廢氣流速，并避免廢氣回流將點燃的火焰吹熄，以及將廢氣氣流均勻化后再通過過濾單元，進而利用廢氣的高溫清除積存在過濾單元的積碳，以維護柴油引擎排放廢氣的順暢。本實用新型提供有一外管體，該外管體內(nèi)設置一內(nèi)管體，內(nèi)管體內(nèi)設置一腔體，腔體內(nèi)的腔室設置一燃油霧化噴嘴與至少一點火器，該腔體的環(huán)周壁與朝向該排氣管的進氣端的端面均具有腔壁，借由該外管體內(nèi)側與該內(nèi)管體外側之間構成一第一導氣通道，以及借由該內(nèi)管體內(nèi)側與該腔體外側之間構成一第二導氣通道，該燃油霧化噴嘴以管路連接一泵燃料箱，該管路設有一用來控制燃油汲入該燃油霧化噴嘴的電磁閥；當廢氣從排氣管排出通過該第一導氣通道與第二導氣通道時，該電磁閥適時將適量燃油汲至燃油霧化噴嘴噴出并霧化，并由點火器適時將霧化燃油點火而在腔室燃燒，因而，通過第一及第二導氣通道的廢氣可以經(jīng)虹吸作用將腔室內(nèi)的熱量吸出以混合廢氣，提升廢氣的溫度。本實用新型對于所述廢氣緩沖過濾系統(tǒng)的技術手段，包含有依序設置的一廢氣緩沖單元與一過濾單元，該廢氣緩沖單元具有一廢氣緩沖罩與一渦形葉片，通過前述燃燒系統(tǒng)的廢氣依序通過該廢氣緩沖罩與渦形葉片，進而使廢氣均勻通過該過濾單元而從排氣管的出氣端排出，得以利用均勻的高溫廢氣燒掉積存于過濾單元的積碳。本實用新型的廢氣緩沖單元的廢氣緩沖罩為一錐形罩體，該錐形罩體的錐形周壁設有數(shù)個貫穿孔，該錐形罩體的中央為廢氣流出口，借由該些貫穿孔提供廢氣穿過之用，從而使廢氣通過錐形罩體后得以降低廢氣流速，降低流速后的廢氣則再經(jīng)由渦形葉片的形狀導引而更為均勻地通過過濾單元。本實用新型的有益效果是，其能有效將安裝于柴油引擎的排氣管后端的過濾裝置的積碳清除，以維護柴油引擎排放廢氣的順暢。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 圖I為本實用新型凈化處理改進裝置結構的實施例示意圖。 圖中標號說明I排氣管 11進氣端 12出氣端 2燃燒系統(tǒng) 20外管體 200第一導氣通道 21內(nèi)管體 211第二導氣通道 22腔體 220腔室 221腔壁 23燃油霧化噴嘴 24點火器 241艾子 5[0032]242保護套25泵燃料箱251電磁閥3廢氣緩沖過濾系統(tǒng)3A廢氣緩沖單元3B過濾單元31廢氣緩沖罩311貫穿孔312廢氣流出口32渦形葉片33蜂巢式濾芯
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型提供的改進的車輛排放黑煙燃燒凈化處理裝置，是在排氣管I的進氣端11與出氣端12之間，依序設置一燃燒系統(tǒng)2與一廢氣緩沖過濾系統(tǒng)3 ;其中，所述燃燒系統(tǒng)2包含有一外管體20，該外管體20的一端連接排氣管I的進氣端11，外管體20內(nèi)設置一內(nèi)管體21，內(nèi)管體21內(nèi)則設置一腔體22，該腔體22的環(huán)周以及朝向排氣管I的進氣端11的一端均具有腔壁221，借由該環(huán)周與設于一端的腔壁221所圍的內(nèi)空間構成腔室230，借由該外管體20內(nèi)側與內(nèi)管體21外側之間構成一第一導氣通道200，以及借由內(nèi)管體21內(nèi)側與腔體22外側之間構成一第二導氣通道211 ;腔室220內(nèi)設有一燃油霧化噴嘴23與至少一點火器24，該燃油霧化噴嘴23以管路連接至位于外管體20外的泵燃料箱25，并在管路設有一電磁閥251 ;所述點火器24具有一艾子241，以及包覆于艾子241外面的保護套242，借由保護套242可避免艾子241受到積碳黏附而影響點火正時的操作。所述廢氣緩沖過濾系統(tǒng)3包含有依序設置的一廢氣緩沖單元3A與一過濾單元3B，該廢氣緩沖單元3A具有一廢氣緩沖罩31與一具有特殊曲面形狀的渦形葉片32，通過該燃燒系統(tǒng)2的廢氣依序通過該廢氣緩沖罩31與渦形葉片32后再通過該過濾單元3B而從該出氣端12排出。所述廢氣緩沖罩31的較佳實施例為一錐形罩體，該錐形罩體的錐形周壁設有數(shù)個貫穿孔311，該錐形罩體的中央為廢氣流出口 312。所述過濾單元3B則是在廢氣緩沖單元3A的廢氣排出端設置至少一蜂巢式濾芯33。借由前述本實用新型的凈化處理改進裝置，在平常工作狀態(tài)下時，燃燒系統(tǒng)2不動作，柴油引擎所排放的廢氣直接通過燃燒系統(tǒng)2的第一導氣通道200與第二導氣通道211后，再通過廢氣緩沖罩31與蜂巢式濾芯33，借由蜂巢式濾芯33將廢氣中所含的污染物質過濾后再排出。當使用一段時間后，蜂巢式濾芯33會因積碳阻塞造成排氣不順，此時經(jīng)由操作可控制系統(tǒng)命令泵燃料箱25內(nèi)的加壓泵(圖中未示)動作將燃油經(jīng)由管路輸送到電磁閥251，再控制電磁閥251的啟動時間而將燃油輸出至燃油霧化噴嘴23噴出霧化成細小分子的油氣，以及由點火器24點火將霧化的油氣點火燃燒，讓腔室220內(nèi)的溫度升高(約加溫至約400°C )，此時，通過第一導氣通道200與第二導氣通道211的廢氣氣流在腔體22的腔室220開口處形成虹吸作用，進而將腔室220內(nèi)的高溫氣體吸出和廢氣混合，此高溫的廢氣隨即流至廢氣緩沖罩31而通過各貫穿孔311與排氣口 312，借由設于錐形的廢氣緩沖罩31緩沖廢氣氣流的速度,而后利用渦形葉片32的葉片弧度導引廢氣氣流而更均勻地流至蜂巢式濾芯33，利用高溫廢氣將附著于蜂巢式濾芯33的積碳燃燒清除； 當積碳被清除到一定程度后，蜂巢式濾芯33又恢復至通暢不阻塞的狀態(tài)，可順利地排出廢氣。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求1.一種改進的車輛排放黑煙燃燒凈化處理裝置，其特征在于，在一排氣管的進氣端至出氣端的方向依序設有 一燃燒系統(tǒng)，具有一外管體，該外管體內(nèi)設有一內(nèi)管體，該內(nèi)管體內(nèi)設有一腔體，該腔體內(nèi)的腔室設有一燃油霧化噴嘴與至少一點火器，該腔體的環(huán)周壁與朝向該排氣管的進氣端的端面均具有腔壁，借由該外管體內(nèi)側與該內(nèi)管體外側之間構成一第一導氣通道，以及借由該內(nèi)管體內(nèi)側與該腔體外側之間構成一第二導氣通道，該燃油霧化噴嘴以管路連接一泵燃料箱，該管路設有一電磁閥； 一廢氣緩沖過濾系統(tǒng)，包含有依序設置的一廢氣緩沖單元與一過濾單元，該廢氣緩沖單元具有一廢氣緩沖罩與一渦形葉片，通過該燃燒系統(tǒng)的廢氣是依序通過該廢氣緩沖罩與渦形葉片，進而使廢氣均勻通過該過濾單元而從該排氣管的出氣端排出。
2.根據(jù)權利要求I所述的改進的車輛排放黑煙燃燒凈化處理裝置，其特征在于，所述廢氣緩沖罩為一錐形罩體，該錐形罩體的錐形周壁設有數(shù)個貫穿孔，該錐形罩體的中央為廢氣流出口。
3.根據(jù)權利要求I所述的改進的車輛排放黑煙燃燒凈化處理裝置，其特征在于所述過濾單元具有至少一蜂巢式濾芯。
專利摘要一種改進的車輛排放黑煙燃燒凈化處理裝置，是在一排氣管的進氣端至出氣端的方向依序設有一燃燒系統(tǒng)，具有一外管體，外管體內(nèi)設有一內(nèi)管體，內(nèi)管體內(nèi)設有一腔體，腔體內(nèi)的腔室設有一燃油霧化噴嘴與至少一點火器，腔體的環(huán)周壁與朝向排氣管的進氣端的端面均具有腔壁；一廢氣緩沖過濾系統(tǒng)，包含有依序設置的一廢氣緩沖單元與一過濾單元，廢氣緩沖單元具有一廢氣緩沖罩與一渦形葉片，通過燃燒系統(tǒng)的廢氣是依序通過該廢氣緩沖罩與渦形葉片，進而使廢氣均勻通過該過濾單元而從排氣管的出氣端排出。本實用新型能有效將安裝于柴油引擎的排氣管后端的過濾裝置的積碳清除，以維護柴油引擎排放廢氣的順暢。
文檔編號F01N3/025GK202659311SQ20122018891
公開日2013年1月9日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權日2012年4月28日
發(fā)明者陳溫樂 申請人:陳溫樂