一種柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的主動(dòng)再生裝置及主動(dòng)再生系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于車輛尾氣凈化，更具體說(shuō)，它涉及一種能在各種多變復(fù)雜工況條件下，對(duì)柴油機(jī)微粒過(guò)濾器進(jìn)行主動(dòng)再生，使其可以全自動(dòng)循環(huán)使用的柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的主動(dòng)再生系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]DPF凈化技術(shù)是國(guó)際上成熟的柴油車尾氣治理技術(shù)，DPF就是柴油機(jī)微粒過(guò)濾器，安裝后相當(dāng)于給柴油車(機(jī)械)帶上了 “N95” 口罩，這種柴油微粒過(guò)濾器可以收集80?99%的顆粒物。DPF的普及推廣需要主動(dòng)再生系統(tǒng)，目前的主動(dòng)再生方式為了保證將DPF捕集的顆粒物能被完全清理，要使顆粒物的氧化還原溫度由600?650度降低到450-550度左右，這需要不斷添加專用添加劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，而這除了大幅抬高使用成本及使系統(tǒng)變復(fù)雜之夕卜，添加劑本身對(duì)安全、健康、環(huán)境的潛在危害(需按危險(xiǎn)物質(zhì)使用和儲(chǔ)存)也是推廣的障礙。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的主動(dòng)再生系統(tǒng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜，系統(tǒng)工作狀態(tài)不穩(wěn)定，另外高溫清理裝置是主動(dòng)再生系統(tǒng)的核心部件，現(xiàn)有技術(shù)中的高溫清理裝置存在較多的不足，如公布日2013年5月15日，公布號(hào)CN103104317A的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理及升溫方法，該升溫裝置具有如下的不足:1、高溫引燃頭位于熱傳導(dǎo)部的尾端，點(diǎn)火的可靠性較差；2、以該升溫裝置構(gòu)成的處理系統(tǒng)仍需要添加劑才能實(shí)現(xiàn)主動(dòng)再生，使用成本較高，易造成二次污染；3、該升溫裝置設(shè)于排氣管中央，造成排氣阻力大，易導(dǎo)致排氣不暢，并影響點(diǎn)火的穩(wěn)定性；4、該升溫裝置維修、更換拆卸麻煩。
[0004]授權(quán)公告日CN203783698U，授權(quán)公告日2014年8月20日的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種柴油機(jī)尾氣凈化的升溫裝置，該裝置點(diǎn)火可靠性得到了改善，對(duì)排氣的阻力影響小，但仍具有如下的不足:工作腔內(nèi)高壓汽態(tài)柴油與外部通入的起助燃作用的空氣難以達(dá)到較均勻的混合，影響高壓汽態(tài)柴油的燃燒效果，進(jìn)而影響凈化裝置的處理效果，另外，氣管通入的空氣存在局部氣體多，另外一側(cè)氣體少，氣體多的一側(cè)氣流速度快，氣體分布不均勻，會(huì)對(duì)引燃器的點(diǎn)火過(guò)程存在干擾，影響燃燒穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理、工作腔內(nèi)高壓汽態(tài)柴油與外部通入的起助燃作用的空氣混合效果好、氣管進(jìn)氣及發(fā)動(dòng)機(jī)排氣對(duì)引燃器點(diǎn)火和燃燒過(guò)程無(wú)干擾的柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的主動(dòng)再生裝置，由于工作腔內(nèi)高壓汽態(tài)柴油與外部通入的起助燃作用的空氣混合效果好，點(diǎn)火更可靠，高壓汽態(tài)柴油的燃燒充分，再生裝置的處理過(guò)程高效。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的主動(dòng)再生系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的主動(dòng)再生裝置，包括工作腔和升溫腔，設(shè)于工作腔側(cè)面的供氣管和供油管，用于將液態(tài)柴油轉(zhuǎn)換成高壓汽態(tài)柴油的燃料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和用于將高壓汽態(tài)柴油引燃的引燃器，所述工作腔內(nèi)還固定設(shè)有用于保護(hù)燃燒效果的燃燒保護(hù)套管，所述燃料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)至少噴油端位于燃燒保護(hù)套管內(nèi)部，所述供氣管的出氣口和燃燒保護(hù)套管連通。燃燒保護(hù)套管的作用是聚集高壓汽態(tài)柴油燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量，提高燃燒穩(wěn)定性，另外，也可以避免柴油機(jī)排出的尾氣對(duì)引燃器點(diǎn)火工作的干擾。
[0009]優(yōu)選的，所述引燃器的引燃頭與燃料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的噴油孔之間的距離為1mm?50mmo
[0010]優(yōu)選的，所述工作腔位于升溫腔的外部，工作腔與升溫腔的連接處形成夾角，所述夾角的度數(shù)為27?67°。工作腔置于升溫腔的外側(cè)，工作腔內(nèi)的燃料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)也就位于柴油機(jī)尾氣排氣管的外側(cè)，大大降低了柴油機(jī)的排氣阻力，工作腔與升溫腔呈27-67°的銳角，由工作腔噴出的高壓汽態(tài)柴油在引燃后，其高溫流體經(jīng)燃燒保護(hù)套管保護(hù)，順著柴油機(jī)排氣管排氣方向進(jìn)入升溫腔，避免柴油機(jī)尾氣對(duì)其造成干擾，影響主動(dòng)再生效果。
[0011]優(yōu)選的，所述燃料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的噴油孔端設(shè)有引燃腔管，噴油孔與引燃腔管連通，弓丨燃腔管與引燃器相對(duì)的側(cè)面設(shè)有引燃孔，所述引燃器的引燃端通過(guò)引燃孔伸入引燃腔管內(nèi)部。高壓汽態(tài)柴油噴出后進(jìn)入引燃腔管，氣管供入的氣體環(huán)繞在引燃腔管外的周圍，能更好地避免對(duì)引燃器點(diǎn)火及燃燒過(guò)程的干擾，從而提升主動(dòng)再生裝置的再生效果。
[0012]優(yōu)選的，所述引燃腔管外部靠近噴油孔端套設(shè)有空氣分散盤，空氣分散盤與燃料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及燃燒保護(hù)套管管壁間形成儲(chǔ)氣腔，所述儲(chǔ)氣腔與氣管的出氣口連通，空氣分散盤周邊設(shè)有若干空氣分散孔。高壓汽態(tài)柴油噴出后進(jìn)入引燃腔管，氣體儲(chǔ)腔通過(guò)氣體分散孔噴出的氣體環(huán)繞在引燃腔管的周圍，氣流更分散、均勾，能更好的不影響引燃器點(diǎn)火及燃燒過(guò)程，從而提升主動(dòng)再生裝置的再生效果。
[0013]優(yōu)選的，所述燃燒保護(hù)套管的尾端設(shè)有擋流板。擋流板的作用是更好的回避前端柴油機(jī)尾氣沖擊對(duì)工作腔工作時(shí)的不良影響。
[0014]優(yōu)選的，所述引燃腔管的出口端加工有若干泄流槽或泄流孔。引燃腔管內(nèi)混合均勻的高壓汽態(tài)柴油和空氣被引燃器點(diǎn)燃，瞬間劇烈燃燒，產(chǎn)生大量的熱量，通過(guò)泄流槽或泄流孔可以迅速擴(kuò)散，此設(shè)計(jì)即保證了混合、燃燒效果，又提高了裝置的安全性。
[0015]優(yōu)選的，所述升溫腔的尾端還設(shè)有氣流均勻機(jī)構(gòu)，用于使工作腔高溫燃燒產(chǎn)生的熱量均勻的擴(kuò)散，所述均勻機(jī)構(gòu)由裝配管座、均勻腔和均勻件組成，均勻腔位于裝配管座內(nèi)部且同軸設(shè)置，均勻件位于均勻腔的出口端。
[0016]一種柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的主動(dòng)再生系統(tǒng)，包括供油機(jī)構(gòu)、供氣機(jī)構(gòu)、電子控制單元、柴油機(jī)微粒過(guò)濾器、壓力傳感器及溫度傳感器，還包括前面所述的主動(dòng)再生裝置，所述供油機(jī)構(gòu)與燃料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的進(jìn)油管連通，所述供氣機(jī)構(gòu)與燃料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣管連通，所述主動(dòng)再生裝置的進(jìn)口與柴油機(jī)排氣管固定連接，主動(dòng)再生裝置的出口與柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的進(jìn)口固定連接，壓力傳感器設(shè)置在主動(dòng)再生裝置的腔體上或主動(dòng)再生裝置前端的排氣管上或主動(dòng)再生裝置與柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的連接部，溫度傳感器設(shè)置在主動(dòng)再生裝置的腔體上或主動(dòng)再生裝置與柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的連接部，所述主動(dòng)再生裝置、供油機(jī)構(gòu)、供氣機(jī)構(gòu)、壓力及溫度傳感器均通過(guò)數(shù)據(jù)線與電子控制單元連接。
[0017]上述主動(dòng)再生系統(tǒng)，還可以在柴油機(jī)微粒過(guò)濾器和主動(dòng)再生裝置之間再設(shè)置氧化型催化器DOC。
[0018]另外，為了實(shí)現(xiàn)更好的再生過(guò)程監(jiān)控效果，防止氧化型催化器DOC損壞，上述系統(tǒng)中的溫度傳感器設(shè)置兩只，分別為第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，第一溫度傳感器設(shè)置在氧化型催化器DOC與柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的連接部，第二溫度傳感器設(shè)置在氧化型催化器DOC(S)與高溫清理裝置(I)的連接部。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，點(diǎn)火效果好，高壓汽態(tài)柴油和空氣混合效果好，燃燒充分，不受柴油車等柴油動(dòng)力設(shè)備使用工況及外界溫度影響，在不用加注添加劑的情況下，非常穩(wěn)定的將柴油機(jī)微粒過(guò)濾器捕集的細(xì)微顆粒物完全清理，處理效率高。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1:實(shí)施例1中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2:實(shí)施例2中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3:實(shí)施例3中本發(fā)明的主動(dòng)再生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中:1、供氣管，2、供油管，3、燃料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，31、噴油孔，4、引燃器，5、空氣分散盤，6、儲(chǔ)氣腔，7、引燃腔管，71、泄流槽，8、燃燒保護(hù)套管，81、擋流板，9、均勻機(jī)構(gòu)，91、裝配管座，92、均勻腔，93、均勻件，10a、供油機(jī)構(gòu)，10b、供氣機(jī)構(gòu)，10c、電子控制單元，10d、柴油機(jī)微粒過(guò)濾器，10e、壓力傳感器，1f、溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。雖然本發(fā)明將結(jié)合較佳實(shí)施例進(jìn)行描述，但應(yīng)知道，這些文字描述，只是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的簡(jiǎn)單文字描述，并不表示本發(fā)明限制在所述文字描述和上述實(shí)施例中，相反，任何不超出本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的組合、增加和修改，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，本發(fā)明將涵蓋可包含在有附后權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的替換物、改進(jìn)型和等同物。
[0024]參見(jiàn)圖1至圖3所示，這里介紹的用于柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的主動(dòng)再生裝置、主動(dòng)再生系統(tǒng)一般適用類型:排放達(dá)不到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油車、非道路柴油機(jī)械、柴油發(fā)電機(jī)、船舶等，配合捕集器對(duì)象:各類柴油機(jī)微粒過(guò)濾器等，然而應(yīng)知道，本發(fā)明也可用于其它尾氣排放設(shè)備的尾氣顆粒物清理。
[0025]下面首先對(duì)本發(fā)明的各個(gè)部分的功能進(jìn)行闡述:
[0026]工作腔主要功能:將注入的柴油通過(guò)燃料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化成高壓汽態(tài)柴油后點(diǎn)燃，將點(diǎn)燃后的高溫混合氣體排入升溫腔。
[0027]主要內(nèi)部結(jié)構(gòu):燃料轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、引燃器，燃燒保護(hù)機(jī)構(gòu)。
[0028]燃料轉(zhuǎn)換