一種柴油機(jī)微粒過濾器的主動再生裝置及主動再生系統(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，它涉及一種能在各種多變復(fù)雜工況條件下，對柴油機(jī)微粒過濾器進(jìn)行主動再生，使其可以全自動循環(huán)使用的柴油機(jī)微粒過濾器的主動再生系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]DPF凈化技術(shù)是國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，這種柴油微粒過濾器可以收集80?99%的顆粒物。DPF的普及推廣需要主動再生系統(tǒng)，目前的主動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，添加劑本身對安全、健康、環(huán)境的潛在危害(需按危險(xiǎn)物質(zhì)使用和儲存)也是推廣的障礙。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的主動再生系統(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CN103104317A的中國發(fā)明專利公開了一種柴油發(fā)動機(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日的中國實(shí)用新型專利公開了一種柴油機(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，會對引燃器的點(diǎn)火過程存在干擾，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)動機(jī)排氣對引燃器點(diǎn)火和燃燒過程無干擾的柴油機(jī)微粒過濾器的主動再生裝置，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)微粒過濾器的主動再生系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種柴油機(jī)微粒過濾器的主動再生裝置，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)尾氣對其造成干擾，影響主動再生效果。
[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的側(cè)面設(shè)有引燃孔，所述引燃器的引燃端通過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，能更好地避免對引燃器點(diǎn)火及燃燒過程的干擾，從而提升主動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)套管管壁間形成儲氣腔，所述儲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，氣體儲腔通過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)火及燃燒過程，從而提升主動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)微粒過濾器的主動再生系統(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)微粒過濾器、壓力傳感器及溫度傳感器，還包括前面所述的主動再生裝置，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，所述主動再生裝置的進(jìn)口與柴油機(jī)排氣管固定連接，主動再生裝置的出口與柴油機(jī)微粒過濾器的進(jìn)口固定連接，壓力傳感器設(shè)置在主動再生裝置的腔體上或主動再生裝置前端的排氣管上或主動再生裝置與柴油機(jī)微粒過濾器的連接部，溫度傳感器設(shè)置在主動再生裝置的腔體上或主動再生裝置與柴油機(jī)微粒過濾器的連接部，所述主動再生裝置、供油機(jī)構(gòu)、供氣機(jī)構(gòu)、壓力及溫度傳感器均通過數(shù)據(jù)線與電子控制單元連接。
[0017]上述主動再生系統(tǒng)，還可以在柴油機(jī)微粒過濾器和主動再生裝置之間再設(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)微粒過濾器捕集的細(xì)微顆粒物完全清理，處理效率高。
【附圖說明】
[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，只是對本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的簡單文字描述，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]參見圖1至圖3所示，這里介紹的用于柴油機(jī)微粒過濾器的主動再生裝置、主動再生系統(tǒng)一般適用類型:排放達(dá)不到國家排放標(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，配合捕集器對象:各類柴油機(jī)微粒過濾器等，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