[發(fā)明專利]柴油發(fā)動機排氣后處理裝置升溫器及升溫方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210534221.8
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103104313A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 黃黎敏;黃利錦
• 申請（專利權）人: 貴州黃帝車輛凈化器有限公司
• 主分類號: F01N3/025
• 分類號: F01N3/025;F01N3/20
• 代理公司: 杭州中平專利事務所有限公司 33202
• 代理人: 翟中平;藍建中

技術領域

本發(fā)明涉及一種在不需要點火系統(tǒng)條件下既能提升柴油車排氣溫度，又能在零度以下的超低溫狀態(tài)下對柴油發(fā)動機排氣后處理裝置進行再生的柴油發(fā)動機排氣后處理裝置升溫器及升溫方法，屬柴油點火器制造領域。

背景技術

CN?101178020A、名稱“柴油發(fā)動機尾氣排放凈化系統(tǒng)”，是由壁流式過濾體的柴油機尾氣排放?顆粒捕集器及混合氣管路，助燃空氣管路，電子控制單元所組成，其特征是在發(fā)動機排氣口處安裝有測量壓力的傳感器及安裝在燃燒器上的溫度傳感器及分別安裝在排放顆粒捕集器前、后的溫度傳感器，在尾氣排放顆粒捕集器的前部安裝有燃燒器，在該燃燒器?內安裝有噴油嘴及由點火線圈控制的火花塞，與噴油嘴連接的是混合氣管路，油泵，電磁閥，將經過柴油濾芯過濾的柴油和來自高壓氣罐或自帶壓縮機的經?過減壓閥減壓的壓縮空氣輸入到噴射器總成后經混合氣管路進入噴油嘴，電動機，帶動風機產生經過過濾芯過濾的具有足夠壓力及流量的助燃空氣，經單向閥以及助燃空氣管路輸送到燃燒器中。其不足之處：一是該柴油發(fā)動機尾氣排放凈化系統(tǒng)凈化所用柴油需點火線圈控制火花塞來實現柴油的點燃，不僅可靠性受制于電路結構的構成，而且受制于火花塞本身條件的制約，因此點火的可靠性差；二是該系統(tǒng)對于低溫狀態(tài)的柴油無法點燃，特別是在零下狀態(tài)下，零下幾十度的情況下，根據無法實現低溫點火；三是點火失敗，直接產生二次環(huán)境汅染。

發(fā)明內容

設計目的：避免背景技術中的不足之處，設計一種用于提升柴油車排氣溫度，使得低排氣溫度條件下柴油機顆粒物過濾器的再生效率和尿素選擇性催化還原反應效率大幅度提高，并且在不需要點火系統(tǒng)條件下既能提升柴油車排氣溫度，又能在零度以下的超低溫狀態(tài)下再生柴油發(fā)動機排氣后處理裝置的同時，又不會發(fā)生柴油二次污染的柴油發(fā)動機排氣后處理裝置升溫器及升溫方法。

設計方案：為了實現上述設計目的。1、加熱棒的引燃頭常態(tài)高溫的設計，是本發(fā)明技術特征之一。這樣做的目的在于：將加熱棒的引燃頭設計成高溫點火狀態(tài)，是本發(fā)明引入的一種新的點火概念，點火過程只要滿足加熱棒的高溫引燃頭的加熱溫度處于柴油氣化燃燒點以上時，將高溫氣化的油柴由噴嘴噴出形成油霧且與加熱棒的引燃頭相觸的瞬間點燃霧化柴油，并且使霧化柴油在不間斷的情況下，一直處于點燃燃燒狀態(tài)，從而達到無需點火線圈、點火塞構成或電子電路構成的電點火系統(tǒng)。這樣做所帶來的好處是：既突破了傳統(tǒng)升溫方法，簡化點火裝置，實現了柴油發(fā)動機尾氣凈化系統(tǒng)超低溫狀態(tài)下的絕對可靠點火，并且避免了點火再生時對隨車電子器件的干擾和影響。2、加熱棒為柱狀結構且劃分為接線端部、熱傳導部和高溫引燃頭的設計，是本發(fā)明的技術特征之二。這樣做的目的在于：由于加熱棒熱傳導部兩端與柴油氣化腔兩端端蓋密封連接，而燃燒腔一端與柴油氣化腔連接，從而使裸露在燃燒腔內的加熱棒構成高溫引燃頭。位于柴油氣化腔的加熱棒熱傳導部上套有蓄熱體，油管噴油管部穿過柴油氣化腔端蓋且位于柴油氣化腔內，油氣噴嘴管柴油氣化腔端蓋上，當柴油由油氣噴油管中的柴油噴到蓄熱體上時，由于加熱棒的熱傳導部通電加熱所產生的熱量由加熱棒熱傳導部直接傳導在套在其上的高溫蓄熱體，高溫蓄熱體將柴油氣化，形成高溫高壓霧化油氣且柴油氣化腔的油氣噴嘴噴到高溫引燃頭的瞬間被高溫引燃頭點燃，使高溫引燃頭一直處于燃燒霧化柴油的狀態(tài)，直到工作停止。3、加熱棒由氮化硼棒體和發(fā)熱絲構成的設計，是本發(fā)明的技術特征之三。這樣做的目的在于：一是氮化硼由氮化硼是由氮原子和硼原子所構成的晶體。具有抗化學侵蝕性質，不被無機酸和水侵蝕，只有在1200℃以上時氮化硼才會開始在空氣中氧化，熔點達3000℃才會發(fā)生熔化。本發(fā)明將氮化硼壓制成加熱棒，不僅在高溫狀態(tài)下與柴油不會發(fā)生化學反應，而且在空氣中不會發(fā)生任何氧化，更重要的是在作為本發(fā)明的引燃頭時，完全能夠在1000℃的狀態(tài)長期處于點燃狀態(tài)，并且在完成燃燒后而不被空氣氧化，確保了柴油發(fā)動機尾氣凈化系統(tǒng)在超低溫狀態(tài)下，能夠根據控制器指令隨時可靠地再生燃燒；二是由于鎢絲不僅能夠耐3400℃高溫，而且發(fā)熱效極高，本發(fā)明采用鎢絲作為發(fā)熱材料壓制在氮化硼內所構成加熱棒內，不僅實現了耐高溫、抗腐蝕、熱傳導效率高，而且使用壽命長。4、油管加熱部呈螺旋狀結構且位于燃燒腔內的設計，是本發(fā)明的技術特征之四。這樣做的目的在于：由于油管加熱部呈螺旋狀結構且位于燃燒腔內，它能夠使柴油在油管內停留的時間大大增加，因此當柴油通過螺旋狀的油管加熱部時，其燃燒腔內的高溫火焰能夠有充分的時間對通過螺旋盤狀油管內的柴油進行預熱，使預熱后的柴油在進入柴油氣化腔的瞬間被柴油氣化腔內的蓄熱體加熱氣化，形成高壓、高溫柴油油氣，該高壓、高溫柴油油氣由油氣噴嘴管上的噴嘴噴到加熱棒的高溫引燃頭的瞬間即可點燃，從而形成良好油、氣、霧、燃的轉化，實現了無需電子電火系統(tǒng)或電火塞點火系統(tǒng)即能再生燃燒的目的。5、燃燒腔為直徑不等的二級腔體構成且形成凸臺結構的設計，是本發(fā)明的技術特征之五。這樣做的目的在于：由于燃燒腔為直徑不等的二級腔體，當輸油管加熱部的螺旋盤管緊靠燃燒直徑大的腔壁時，螺旋盤管不會對燃燒的火焰產生阻擋，確保燃燒火焰順利通過螺旋盤。6、蓄熱體由直徑不等散熱片一大一小間距疊加構成的設計，是本發(fā)明的技術特征之六。這樣做的目的在于：它可以有效地增大蓄熱體的蓄熱及散熱面積，從而使傳導在芯體上的熱量能夠充分地通過蓄熱體傳導到柴油氣化腔內，使柴油氣化腔形成高溫高壓柴油氣化室，該高溫高壓些油氣化室既能夠使柴油氣化，又能夠避免柴油油氣產生焦化，確保了油氣噴嘴管上的噴嘴暢通。7、柴油氣化腔懸吊在法蘭體腔內的設計，是本發(fā)明的技術特征之七。這樣做的目的在于：它既能夠有效地避免機動車輛在行駛中由于道路不平對柴油氣化腔的剛性沖擊，又具有空氣隔熱保溫的效果，確保了柴油發(fā)動機尾氣凈化系統(tǒng)可靠工作。