一種柴油機微粒過濾器的主動再生系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于車輛尾氣凈化系統(tǒng)，更具體說，它涉及一種能在各種多變復(fù)雜工況條件下，對柴油機顆粒捕集器進行主動再生，使其可以循環(huán)使用的柴油機微粒過濾器的主動再生系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]DPF凈化技術(shù)是國際上成熟的柴油車尾氣治理技術(shù)，DPF就是柴油車顆粒捕集器，安裝后相當于給柴油車帶上了 “N95” 口罩，這種捕集器可以收集80?99%的顆粒物。DPF的普及推廣需要主動再生系統(tǒng)，目前的主動再生方式為了保證將DPF捕集的顆粒物能被完全清理，要使顆粒物的氧化還原溫度由600?650度降低到450度左右，這需要不斷添加專用添加劑來實現(xiàn)，而這除了大幅抬高使用成本及使系統(tǒng)變復(fù)雜之外，添加劑本身對安全、健康、環(huán)境的潛在危害(需按危險物質(zhì)使用和儲存)也是推廣的障礙。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的主動再生系統(tǒng)設(shè)計較復(fù)雜，系統(tǒng)工作狀態(tài)不穩(wěn)定，另外高溫清理裝置是主動再生系統(tǒng)的核心部件，現(xiàn)有技術(shù)中的高清清理裝置存在較多的不足，如公布日2013年5月15日，公布號CN103104317A的中國發(fā)明專利公開了一種柴油發(fā)動機排氣后處理升溫裝置及升溫方法，該升溫裝置具有如下的不足:1、高溫引燃頭位于熱傳導(dǎo)部的尾端，點火的可靠性較差；2、以該升溫裝置構(gòu)成的處理系統(tǒng)仍需要添加劑才能實現(xiàn)主動再生，使用成本較高，易造成二次污染；3、該升溫裝置設(shè)于排氣管中央，造成排氣阻力大，易導(dǎo)致排氣不暢，并影響點火的穩(wěn)定性；4、該升溫裝置維修、更換拆卸麻煩。
[0004]授權(quán)公告日CN203783698U，授權(quán)公告日2014年8月20日的中國實用新型專利公開了一種柴油機尾氣凈化的升溫裝置，該裝置點火可靠性得到了改善，對排氣的阻力影響小，但仍具有如下的不足:工作腔內(nèi)高壓氣態(tài)柴油與外部通入的起助燃作用的空氣難以達到較均勻的混合，影響高壓氣態(tài)柴油的燃燒效果，進而影響凈化裝置的處理效果，另外，氣管通入的空氣存在局部氣體多，另外一側(cè)氣體少，氣體多的一側(cè)氣流速度快，氣體分布不均勻，會對引燃器的點火過程存在干擾，影響燃燒穩(wěn)定性。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種柴油機微粒過濾器的主動再生系統(tǒng)。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種柴油機微粒過濾器的主動再生系統(tǒng)，包括高溫清理裝置、柴油機微粒過濾器、供氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)和電子控制單元，還包括壓力傳感器和溫度傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置在高溫清理裝置的腔體上或其前端的排氣管上或高溫清理裝置與柴油機微粒過濾器的連接部，用于監(jiān)測柴油微粒過濾器進氣口前端排氣管或腔體內(nèi)的壓力，溫度傳感器設(shè)置在高溫清理裝置與柴油機微粒過濾器的連接部，用于監(jiān)測再生溫度，所述電子控制單元的輸入端通過數(shù)據(jù)線與壓力傳感器、溫度傳感器、柴油機的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器連接，電子控制單元的輸出端通過數(shù)據(jù)線與高溫清理裝置、供油系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)連接。具體來講，本發(fā)明中還可以設(shè)置顯示單元，電子控制單元與顯示單元通過數(shù)據(jù)線連接。
[0008]本發(fā)明還提供了另一種形式的柴油機微粒過濾器的主動再生系統(tǒng)，包括高溫清理裝置、氧化型催化器D0C、柴油機微粒過濾器、供氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)和電子控制單元，還包括壓力傳感器和溫度傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置在高溫清理裝置的腔體上或其前端的排氣管上或高溫清理裝置與氧化型催化器D0C的連接部，用于監(jiān)測柴油機微粒過濾器進氣口前端排氣管或腔體內(nèi)的壓力，所述溫度傳感器設(shè)置在氧化型催化器D0C與柴油機微粒過濾器的連接部，用于監(jiān)測再生溫度，所述電子控制單元的輸入端通過數(shù)據(jù)線與壓力傳感器、溫度傳感器、柴油機的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器連接，電子控制單元的輸出端通過數(shù)據(jù)線與高溫清理裝置、供油系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)連接優(yōu)選的，所述溫度傳感器由第一溫度傳感器和第二溫度傳感器組成，第一溫度傳感器設(shè)置在氧化型催化器D0C與柴油機微粒過濾器的連接部，用于監(jiān)測再生溫度，第二溫度傳感器設(shè)置在氧化型催化器D0C與高溫清理裝置的連接部，用于監(jiān)測排氣溫度。
[0009]優(yōu)選的，所述高溫清理裝置，包括工作腔和升溫腔，設(shè)于工作腔側(cè)面的氣管和供油管，用于將液態(tài)柴油轉(zhuǎn)換成高壓汽態(tài)柴油的燃料轉(zhuǎn)換機構(gòu)和用于將高壓汽態(tài)柴油引燃的引燃器，所述工作腔內(nèi)還設(shè)有用于保護燃燒效果的燃燒保護套管，所述燃料轉(zhuǎn)換機構(gòu)至少噴油端位于燃燒保護套管內(nèi)部，所述供氣管的出氣口和燃燒保護套管連通。
[0010]燃燒保護套管的作用是聚集高壓氣態(tài)柴油燃燒時產(chǎn)生的熱量，提高燃燒穩(wěn)定性，另外，也可以避免柴油機排出的尾氣對引燃器點火工作的干擾。
[0011]優(yōu)選的，所述引燃器的引燃頭與燃料轉(zhuǎn)換機構(gòu)的噴油孔之間的距離為10mm?50mmo
[0012]優(yōu)選的，所述工作腔位于升溫腔的外部，工作腔與升溫腔的連接處形成夾角，所述夾角的度數(shù)為27?67°。工作腔置于升溫腔的外側(cè)，工作腔內(nèi)的燃料轉(zhuǎn)換機構(gòu)也就位于柴油機尾氣排氣管的外側(cè)，大大降低了柴油機的排氣阻力，工作腔與升溫腔呈27-67°的銳角，由工作腔噴出的高壓氣態(tài)柴油在引燃后，其高溫流體經(jīng)燃燒保護套管保護，順著柴油機排氣管排氣方向進入升溫腔，避免直接碰撞而造成相互較大干擾，影響主動再生效果。
[0013]優(yōu)選的，所述燃料轉(zhuǎn)換機構(gòu)的噴油孔端設(shè)有引燃腔管，噴油孔與引燃腔管連通，引燃腔管與引燃器相對的側(cè)面設(shè)有引燃孔，所述引燃器的引燃端由引燃孔伸入引燃腔管內(nèi)部。高壓氣態(tài)柴油噴出后進入引燃腔管，氣管供入的氣體環(huán)繞在引燃腔管的周圍，氣流速度均勻，能更好的不影響引燃器點火，從而提升主動再生裝置的再生效果。
[0014]優(yōu)選的，所述引燃腔管外部靠近噴油孔端套設(shè)有空氣分散盤，空氣分散盤與燃料轉(zhuǎn)換機構(gòu)及燃燒保護套管管壁間形成儲氣腔，所述儲氣腔與氣管的出氣口連通，空氣分散盤周邊設(shè)有若干空氣分散孔。高壓氣態(tài)柴油噴出后進入引燃腔管，氣體儲腔通過氣體分散孔噴出的氣體環(huán)繞在引燃腔管的周圍，氣流更分散，速度更均勻，能更好的不影響引燃器點火，從而提升主動再生裝置的再生效果。
[0015]優(yōu)選的，所述燃燒保護套管的尾端設(shè)有擋流板。擋流板的作用是更好的回避前端柴油機尾氣沖擊對工作腔工作時的不良影響。
[0016]優(yōu)選的，所述引燃腔管的出口端加工有若干泄流槽或泄流孔。引燃腔管內(nèi)混合均勻的高壓氣態(tài)柴油和空氣被引燃器點燃，瞬間劇烈燃燒，產(chǎn)生大量的熱量，通過泄流槽或泄流孔可以迅速擴散，此設(shè)計即保證了混合、燃燒效果，又提高了裝置的安全性。
[0017]優(yōu)選的，所述升溫腔的尾端還設(shè)有氣流均勻機構(gòu)，用于使工作腔高溫燃燒產(chǎn)生的熱量均勻的擴散，所述均勻機構(gòu)由裝配管座、均勻腔和均勻件組成，均勻腔位于裝配管座內(nèi)部且同軸設(shè)置，均勻件位于均勻腔的出口端。
[0018]一種柴油機微粒過濾器的主動再生系統(tǒng)的再生方法:電子控制單元采集高溫清理裝置內(nèi)壓力信號和柴油發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，當達到設(shè)定值時，電子控制單元啟動高溫清理裝置中的供熱體和引燃器工作，指令供氣系統(tǒng)和供油系統(tǒng)向高溫清理裝置中定量注入空氣和燃油，使之點火燃燒，開始再生，再生過程中監(jiān)測發(fā)動機轉(zhuǎn)速、壓力及溫度信號，并通過控制噴油量來自動控制再生溫度，當溫度或時間達到設(shè)定的再生終止條件時，停止供油、供氣工作，完成再生過程。
[0019]本實用新型的有益效果是:本實用新型設(shè)計合理，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，系統(tǒng)中的高溫清理裝置點火效果好，高壓氣態(tài)柴油和空氣混合效果好，燃燒充分，不受柴油車等柴油動力設(shè)備使用工況及外界溫度影響，在不用加注添加劑的情況下，非常穩(wěn)定的將顆粒捕集器捕集的細微顆粒物完全清理，處理效率高。
【附圖說明】
[0020]圖1:實施例1中本實用新型的裝配示意圖；
[0021]圖2:實施例2中本實用新型的裝配示意圖；
[0022]圖3:本實用新型中高溫清理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]其中:1、高溫清理裝置，11、燃料轉(zhuǎn)換機構(gòu)，11a、噴油孔，11b，供氣管，11c、供油管，12、引燃器，13、燃燒保護套管，13a、擋流板，14、引燃腔管，15、儲氣腔，16、空氣分散盤，17、氣流均勻機構(gòu)，17a、裝配管座，17b、均勻腔，17c、均勻件，2、柴油機微粒過濾器，3、供氣系統(tǒng)，4、供油系統(tǒng)，5、電子控制單元，5a、顯示模塊，6、壓力傳感器，7、第一溫度傳感器，8、氧化型催化器D0C，9、第二溫度傳感器，10、柴油機，10a、油箱。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步描述。雖然本實用新型將結(jié)合較佳實施例進行描述，但應(yīng)知道，這些文字描述，只是對本實用新型設(shè)計思路的簡單文字描述，并不表示本實用新型限制在所述文字描述和上述實施例中，相反，任何不超出本實用新型設(shè)計思路的組合、增加和修改，均落入本實用新型的保護范圍內(nèi)，本實用新型將涵蓋可包含在有附后權(quán)利要求書限定的本實用新型的范圍內(nèi)的替換物、改進型和等同物。
[0025]參見圖1至圖3所示，這里介紹的用于柴油機顆粒捕集器的主動再生裝置、主動再生系統(tǒng)一般適用類型:排放達不到國家排放標準的柴油車、非道路柴油機械、柴油發(fā)電機、船舶等，配合捕集器對象:各類顆粒捕集器等，然而應(yīng)知道，本實用新型也可用于其它尾氣排放設(shè)備的尾氣顆粒物清理。
[0026]下面首先對本實用新型的各個部分的功能進行闡述:
[0027]工作腔主要功能:將注入的柴油通過燃料轉(zhuǎn)換機構(gòu)轉(zhuǎn)化成高壓氣態(tài)柴油后點燃，將點燃后的高溫混合氣體排入升溫腔。
[0028]主要內(nèi)部結(jié)構(gòu):燃料轉(zhuǎn)換機構(gòu)、引燃器，燃燒保護機構(gòu)。
[0029]燃料轉(zhuǎn)換機構(gòu)的主要功能:由供熱體將導(dǎo)熱體加熱，導(dǎo)熱體將引入的液態(tài)柴油加熱，柴油在上、下密封端蓋密閉形成的腔體中經(jīng)過高溫作用迅速膨脹，轉(zhuǎn)化為高壓氣態(tài)柴油，由于體積迅速膨脹，產(chǎn)生高壓，氣態(tài)柴油迅速從噴油孔噴出。
[0030]燃料轉(zhuǎn)換機構(gòu)的主要構(gòu)件:供熱體、上密封端蓋，有噴油孔的下密封端蓋，上、下密封端蓋之間形成密閉的腔體，供熱體的一端與上密封端蓋固定，另一端為自由端，供熱體插入導(dǎo)熱體的中間腔體內(nèi)，導(dǎo)熱體外部安裝有導(dǎo)熱套管，導(dǎo)熱套管與上、下密封端蓋之間還設(shè)有隔熱材料制成的隔熱體。
[0031]引燃器主要功能:單獨將高溫氣態(tài)柴油引燃，從而提高排入升溫腔內(nèi)氣體的溫