[實用新型]一種降低柴油機尾氣顆粒數排放裝置

有效

• 申請號: 201922063501.5
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN211174280U
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 朱敏霖;羅孟;池建成;凌偉健;謝觀明;馮世光;丘道龍
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: F01N3/022
• 分類號: F01N3/022
• 代理公司: 南寧曙華知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45121
• 代理人: 鄭進城

本實用新型公開一種降低柴油機尾氣顆粒數排放裝置，涉及發動機后處理系統技術領域，本實用新型裝置包括DPF本體(1)，所述DPF本體(1)包括進氣通道和出氣通道，所述進氣通道通過其通道壁面(11)的微孔(111)與所述出氣通道連通，所述DPF本體(1)通道壁面(11)覆蓋有硫酸鈣層(12)，所述通道壁面(11)的微孔(111)被所述硫酸鈣層(12)硫酸鈣粉末填充。本實用新型提供的裝置可以大幅度減少PN排放，而且有效期長。

技術領域

本實用新型涉及發動機后處理系統技術領域，尤其涉及一種降低柴油機尾氣顆粒數排放的裝置。

背景技術

PN(顆粒數)是指發動機尾氣中，粒徑超過23nm的粒子總數。《GB17691-2018重型柴油車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)》明確規定了柴油機在臺架標準排放循環WHSC和WHTC下污染物PN排放要滿足要求。同時，法規對整車PN排放也有明確要求。

柴油機主要是通過在排氣管后加裝DPF(柴油機顆粒捕集器)來降低PN排放。DPF結構如圖5所示，DPF載體上有很多相互平行的進氣通道和出氣通道，進氣通道前端敞開，后端堵住，進氣通道壁面布滿微孔，與出氣通道連通；出氣通道前端堵住，后端敞開。柴油機排氣氣流進去進氣通道后，只能從壁面微孔流到相鄰出氣通道，排氣中的顆粒物在擴散沉積、吸附、攔截等作用下被通道壁過濾下來。新DPF的過濾模式為深層過濾，對PN過濾效率較低，在90％左右，此時PN排放是無法滿足法規要求。排氣中的一部分顆粒會進入壁面內部的微孔，隨著顆粒累積，壁面微孔部分被填滿，過濾效率逐漸增加，通道壁表面形成一層碳煙后，對PN過濾效率增加到99％左右，PN排放達標法規要求。

目前降低PN排放到法規要求的做法：1、降低PN的原排。通過改變發動機的燃燒，降低發動機的PN排放，也就減少了進入DPF的PN。2、通過累碳提高DPF對PN的過濾效率。長時間運行發動機后，排氣中的碳煙顆粒不斷累積在DPF壁面的微孔中，微孔減小，DPF對PN過濾效率增大。3、在整車上，司機通過改變檔位，使發動機運行工況落在PN原排較小的區域。

降低PN的原排的缺點：通過加大軌壓、降低EGR率，能一定程度上降低PN原排，但由于PN原排非常大，一般在10¹⁴#/kWh左右，法規要求臺架排放達到10¹¹#/kWh數量級，整車排放達到10¹²#/kWh數量級，原排與法規限值差距很大，通過降低PN源排很難達到法規要求。并且降低PN的過程中，還會可能會影響到其他污染氣體如NOx的排放，標定工作量和難度也大大增加。

通過累碳提高DPF對PN過濾效率的缺點：DPF上的碳煙在250℃以上就會與排氣中的NO2反應變成CO2，在350℃反應十分迅速，這樣的情況下DPF壁面微孔累積的碳就轉化為氣體，DPF對PN的轉化效率又下降了。無論是在臺架或者整車上，都無法控制排溫低于250℃，很容易出現積碳反應掉導致PN升高。

通過改變車輛檔位使發動機運行工況落在PN原排較小區域的缺點：只有某些司機才會按照要求操作，市場上大部分的司機都是按照自己的習慣進行駕駛。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種降低柴油機尾氣顆粒數排放裝置，大幅度減少PN排放，而且有效期長。

為實現上述實用新型目的，本實用新型的技術方案如下：

一種降低柴油機尾氣顆粒數排放裝置，包括DPF本體，所述DPF本體包括進氣通道和出氣通道，所述進氣通道通過其通道壁面的微孔與所述出氣通道連通，所述DPF本體進氣通道通道壁面覆蓋有硫酸鈣層，所述通道壁面的微孔被所述硫酸鈣層硫酸鈣粉末填充。

進一步地，所述硫酸鈣層的硫酸鈣粉末在所述DPF本體內濃度為1千克每立方米。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：