[實用新型]柴油機微粒捕集器回流式噴油助燃再生裝置

有效

• 申請號: 201420512760.6
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN204041168U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 伏軍;湯遠;袁文華;馬儀;陳偉;鄧江;李光明
• 申請（專利權）人: 邵陽學院
• 主分類號: F01N3/025
• 分類號: F01N3/025;F01N11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及柴油機排氣微粒捕集器和噴油供氣燃燒再生裝置以及傳感檢測控制系統，屬于發動機排放與污染控制領域。

背景技術

柴油機具有熱效率高、適應性好、功率范圍寬等優點，在車輛、施工機械等方面應用極為廣泛，車輛柴油化比例進一步提高是目前汽車發展的趨勢，但較高的微粒物質(PM)排放水平是制約柴油機發展的關鍵問題之一，其排放的微粒粒徑小、重量輕，能長時間懸浮于大氣中，極大地危害著人類的健康，隨環保形勢的日益嚴峻，柴油機的微粒排放問題已引起了人們足夠的重視，對其有效控制已成為當前柴油機發展過程中極其重要且極具挑戰的課題，在目前所提出的各PM后處理方式中，微粒捕集器(DPF)被認為是一種很具發展前景的PM消減方式。其再生問題也成了人們研究的熱點，在諸多再生方式中，噴油助燃再生技術不受油品質量限制，燃燒器采用與柴油機相同的燃料，不需要消耗汽車電池的功率，而且也沒有催化再生、連續再生等被動再生技術對于柴油中含硫量低于一定值的要求，且再生裝置各部件成熟件多，裝車使用時不需對發動機原結構做太大的改動，是一種適用性好、效率高和可靠性好的再生技術，目前影響噴油助燃再生技術實用化的主要問題是過濾體再生過程中的可靠性問題。

發明內容

本實用新型設計了一種柴油機微粒捕集器回流式噴油助燃再生裝置，其先進性主要體現在：采用分段組裝的形式將混合氣混合段、可燃混合氣燃燒室段和微粒捕集段安裝在一起，具有零部件少，結構簡單，易于維修維護和更換，通用性強等優點；新鮮空氣進氣管采用雙支管與混合室相切產生旋轉回流區與燃燒室突擴結構產生的回流區相互復合，提高了混合氣的混合程度和溫度，降低了再生溫度和波動性，在回流區形成已燃混合氣和未燃混合氣的持續循環交替，保證已燃混合氣自動持續點燃未燃混合氣，提高了再生效率和安全可靠性，對車載柴油機和固定安裝柴油機組等均具有極大的實際應用價值。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：一種柴油機微粒捕集器回流式噴油助燃再生裝置，所述的油氣混合室段、可燃混合氣燃燒室段以及過濾體段采用三段組裝形式，通過法蘭盤和均布若干螺栓緊固件連接，中間加裝石棉密封墊層密封，在油氣混合室段頂端位置安裝電控噴油嘴，根據噴油霧化長度以及混合室內回流區長度等設計新鮮空氣供給支管的位置，其直徑根據發動機排量以及過濾體再生所需供氧量計算設計，混合室直徑以及油氣混合物通道同樣根據此參數設計，靠近回流區末端以及混合室末端位置安裝氧濃度傳感器檢測混合氣氧濃度，在燃燒室突擴位置安裝高能火花塞點燃可燃混合氣，并在發動機廢氣入口錯開一定位置安裝過濾體前端溫度、壓力傳感器，與過濾體后端安裝的溫度、壓力傳感器分別配組檢測再生過程以及再生時機參數，當過濾體內壓力達到一定值，新鮮空氣流量閥打開，同時噴油嘴噴油，高能火花塞點火引燃可燃混合氣，進行過濾體再生，過濾體采用壁流式陶瓷過濾體，直徑和體積根據發動機排量和過濾體規格設計選擇，與過濾體殼體之間加裝一定厚度的隔熱墊層。

對上述結構作進一步限制，所述的油氣混合室為耐高溫不銹鋼管，直徑根據再生油氣混合量以及旋流形成穩定條件設計，長度根據旋流產生穩定回流區長度以及噴油霧化區長度等參數設計，氧濃度傳感器安裝在油氣混合室靠近末端一定距離的位置，便于綜合考慮回流區已燃和未燃混合氣氧濃度。

對上述結構作進一步限制，所述的燃燒室同樣采用耐高溫不銹鋼板卷制成圓柱形，長度可根據底盤空間位置或可燃混合氣火焰長度等參數設計，過垂直軸線平面距離燃燒室頂端一定距離位置開孔焊接發動機廢氣接入管道，開口直徑根據發動機排氣管直徑設計，兩者通過法蘭盤和螺栓緊固。

對上述結構作進一步限制，所述的過濾體前端溫度、壓力傳感器采用耐熱型傳感器，采集數據快速穩定可靠，兩個傳感器均需要與發動機廢氣入口正對位置錯開一定的距離，以避免發動機高溫廢氣對數據采集產生干擾。

對上述結構作進一步限制，所述的高能火花塞為可點燃柴油混合氣的火花塞，通過車載電源供電，安裝位置處于燃燒室突擴肩部，由于突擴的存在使得混合氣在該區域形成循環流動的回流區，點燃的混合氣卷吸進入該區域后加熱點燃未燃混合氣，形成持續穩定燃燒。

對上述結構作進一步限制，所述的陶瓷過濾體為壁流式陶瓷過濾體，捕集微粒到一定程度后，過濾體內背壓升高，通過過濾體前后壓力傳感器檢測，判斷再生時機，過濾體與殼體之間加裝一定厚度的隔熱墊層，防止過濾體殼體因溫度不均勻導致過濾體產生熱應力而斷裂等破壞，同時，三段連接處以及其他密封部位均需采用石棉密封墊層或銅片墊層密封。