[發明專利]柴油機排氣微粒過濾體噴射無水乙醇助燃再生方法及設備

在審

• 申請號: 201610064628.7
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105545418A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 鄧成林;張衛鋒;龐海龍;姚廣濤;唐粵清
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事交通學院
• 主分類號: F01N3/025
• 分類號: F01N3/025;F01N9/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 張義

技術領域

本發明涉及柴油機排氣微粒過濾體再生技術領域，特別是涉及一種柴油機 排氣微粒過濾體噴射無水乙醇助燃再生方法及設備。

背景技術

柴油機排氣微粒過濾體再生技術分為主動再生和被動再生兩種，主動再生 是指利用外加能量使過濾體內部溫度達到微粒氧化燃燒所需溫度而實現的再 生。目前，國內外常見的柴油機排氣微粒過濾體主動再生技術有：燃燒器再生、 電加熱再生、紅外加熱再生和微波再生等。

1.燃燒器再生

以燃燒器為主的噴油助燃再生主要使用燃燒器作為再生裝置，發動機在低 速工況下通常排氣溫度在200℃以下，使用燃燒器是一種有效的提高排氣溫度的 措施。燃燒器裝置通常是在過濾體上游噴入一定量的燃油，再通過點火裝置將 其點燃。在不同的工況下，可以改變噴油量達到相同的再生溫度。

2.電加熱再生

電加熱再生技術是利用電能加熱發動機排氣，使其溫度提高至顆粒物的著 火溫度，沉積在過濾體內的顆粒物著火燃燒，實現對過濾體的再生。電加熱再 生系統結構簡單，但耗電量較大。另外，表面加熱易造成過濾體再生不均勻或 局部溫度過高，從而引起過濾體燒熔或炸裂。

3.紅外加熱再生

碳對輻射能的吸收能力較強，并且陶瓷的導熱性能較差，因此可以采用紅外 加熱的方式點燃顆粒物。紅外加熱再生首先由加熱器加熱具有較強輻射能力的 紅外涂層，然后由紅外涂層通過輻射方式加熱過濾器中捕捉的顆粒物。

4.微波再生

陶瓷材料過濾體對微波的吸收能力較差，但顆粒物對微波的吸收能力很強， 是陶瓷的100倍以上。微波加熱再生技術利用微波獨具的選擇加熱及體積加熱 特性，在過濾體內部形成空間分布的熱源，不需要熱傳導，即可使顆粒物吸熱 著火并燃燒。

發明內容

本發明的目的在于提供一種再生效率高，且可避免再生過程中產生二次污 染的柴油機排氣微粒過濾體噴射無水乙醇助燃再生方法及所用設備。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種柴油機排氣微粒過濾體噴射無水乙醇助燃再生方法，利用無水乙醇作 為過濾體再生時的供熱能源，將其噴入柴油機排氣管道中，利用氧化型催化轉 化器將其氧化并釋放出熱量，使排氣升溫引燃過濾體中的排氣微粒，實現過濾 體的再生。

其中：通過乙醇噴射設備將所述無水乙醇噴入柴油機排氣管道中，所述乙 醇噴射設備包括：插入尾氣管道內的乙醇噴嘴、車載電控氣泵、儲氣罐、調壓 閥、二位二通電磁閥、車載乙醇箱、減壓阻尼孔和計量閥組件，其中計量閥組 件由計量閥與混合腔組成，車載電控氣泵泵氣經儲氣罐、常閉二位二通電磁閥、 調壓閥后分兩條氣路，一條氣路連接車載乙醇箱，用于提供乙醇噴射壓力，另 一條氣路經減壓阻尼孔后通向計量閥組件的混合腔，用于促進乙醇霧化，乙醇 從乙醇箱出來后流經計量閥、混合腔，最后到達乙醇噴嘴；減壓阻尼孔位于混 合腔與常閉二位二通電磁閥之間、常閉二位二通電磁閥位于車載乙醇箱與調壓 閥之間、乙醇噴嘴位于排氣管道內。

其中：所述乙醇噴射設備與壓差傳感器和控制器相連接，所述壓差傳感器 和控制器相連接，所述壓差傳感器包括兩個氣壓輸入端，其中一個氣壓輸入端 與設置有氧化型催化轉化器一側的排氣管路連通，另外一個氣壓輸入端與設置 有柴油微粒過濾體一側的排氣管路連通；通過壓差傳感器檢測到柴油機排氣微 粒過濾體需要再生時，控制器控制給車載電控氣泵供電，車載電控氣泵開始泵 氣，直到儲氣罐內氣壓高于設定的乙醇噴射壓力時，打開常閉二位二通電磁閥， 無水乙醇開始從噴嘴噴射；通過循環控制車載電控氣泵供電將儲氣罐內氣體壓 力穩定在一定范圍內，通過計量閥控制乙醇噴射量，直至柴油機排氣微粒過濾 體再生結束，停止氣泵供電，關閉二位二通電磁閥。