[發明專利]工作參數柔性可調的內燃機排氣顆粒物凈化裝置

有效

• 申請號: 202010106402.5
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111365093B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 許廣舉;李銘迪;趙洋;胡焰彬;王攀;劉帥
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: F01N3/021
• 分類號: F01N3/021;F01N3/022;F01N3/023
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張俊范

本發明公開了一種工作參數柔性可調的內燃機排氣顆粒物凈化裝置，包括筒形本體，筒形本體的內部設有呈長方體結構的排氣流通通道，排氣流通通道內沿長方體結構的長度方向交替平行設有第一過濾孔板和第二過濾孔板，第一過濾孔板的至少兩邊沿與筒形本體固定連接，第二過濾孔板有且僅有第一邊沿通過變形構件與筒形本體固定連接，第一過濾孔板和第二過濾孔板材質相同并設有過濾孔，變形構件隨溫度升高而變形使第一過濾孔和第二過濾孔在長方體結構的長度方向重疊面積由小變大。本發明具備流通面積柔性可調以適應內燃機不同負荷狀態并可具有自清潔功能。

技術領域

本發明涉及一種內燃機排氣顆粒物凈化裝置，特別是涉及一種工作參數柔性可調的內燃機排氣顆粒物凈化裝置。

背景技術

顆粒物是內燃機的主要排放污染物，顆粒物主要有碳煙和灰分兩部分組成，目前普遍采用過濾裝置來捕集排氣中的碳煙，當碳煙累積到一定程度后通過加熱、燃燒等方式實現凈化目的。現有的過濾裝置適用于捕捉內燃機排氣中的大部分顆粒物，其具有固定的氣體流通面積并被設計為對較寬的粒徑范圍均具有過濾捕集效果。但是顆粒捕集器會增加內燃機的排氣背壓進而影響內燃機動力性能。由于顆粒捕集器的設計需要考慮內燃機低負荷時的捕集效率，因此流通面積設計得較小，使得排氣背壓較小，在高負荷時就形成了限制內燃機性能的因素。實際上當內燃機轉速及負荷提高后，排氣溫度升高，此時如果能具有較小的排氣背壓則能更為充分地發揮內燃機性能。另外，排氣中的灰分是無法通過加熱、燃燒的方式清除，目前主要是采用拆卸后清洗的方式，由于駕駛人員的專業知識、主觀意愿等原因，排氣凈化裝置往往得不到及時有效的清潔或保養，導致內燃機的實際排放惡化，同樣也會影響內燃機的動力性和經濟性。

發明內容

針對上述現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種工作參數柔性可調的內燃機排氣顆粒物凈化裝置，解決內燃機在不同負荷下由顆粒捕集器形成的背壓不可調影響性能的問題，另外本發明還需要解決凈化裝置的清潔再生問題。

本發明的技術方案是這樣的：一種工作參數柔性可調的內燃機排氣顆粒物凈化裝置，包括筒形本體，所述筒形本體的內部設有呈長方體結構的排氣流通通道，所述排氣流通通道內沿所述長方體結構的長度方向交替平行設有第一過濾孔板和第二過濾孔板，所述第一過濾孔板的至少兩邊沿與所述筒形本體固定連接，所述第二過濾孔板有且僅有第一邊沿通過變形構件與所述筒形本體固定連接，所述第一過濾孔板和所述第二過濾孔板材質相同，所述第一過濾孔板設有若干第一過濾孔，所述第二過濾孔板設有若干第二過濾孔，所述變形構件隨溫度升高而變形使所述第一過濾孔和所述第二過濾孔在所述長方體結構的長度方向重疊面積由小變大。

為了使變形構件在變形時使第二過濾孔板能沿垂直于第一邊沿的方向移動，優選的，所述變形構件是截面呈等腰梯形的條狀構件，所述變形構件的長度方向沿所述第一邊沿的方向設置。

為了更加穩定地使第二過濾孔板能平穩移動，進一步地，所述變形構件的截面的等腰梯形的較長底邊與所述筒形本體連接，所述變形構件的截面的等腰梯形的較短底邊與所述第二過濾孔板連接，所述第二過濾孔板的第二邊沿設有截面為等腰梯形的條狀部分，所述筒形本體的相對兩側設有梯形槽，所述變形構件和所述條狀部分分別設置在所述筒形本體的兩側的所述梯形槽內。

優選地，所述第一過濾孔和所述第二過濾孔呈矩陣式分布。

優選地，所述第一過濾孔和所述第二過濾孔的直徑相同，所述變形構件在環境溫度-20℃～600℃變化時使所述第二過濾孔板相對所述第一過濾孔板橫向移動0～0.03mm。

優選地，所述第一過濾孔板和所述第二過濾孔板由不銹鋼制成，所述變形構件由鎳鈦合金制成。