[实用新型]柴油机尾气颗粒捕集及再生系统

说明书

技术领域

本发明属于柴油机尾气净化处理领域，更具体地说涉及一种柴油机尾气颗粒捕集及再生系统。

背景技术

随着世界经济的不断发展，柴油发动机的需求也在迅速增长。柴油发动机由于其机动性强、功率大、热效率高、工作可靠、价格低廉等特点，其应用越来越广泛。但同时也带来了严重的环境污染，其主要的有害排放是NOx和碳烟颗粒，在我国碳烟的污染尤为突出，对人类的健康和生态环境构成了严重威胁。因此世界各国都采取措施，制定了日益严格的限制柴油发动机排放的法规和标准。有关企业和研究机构也在积极开发柴油机尾气净化处理技术和装置。

目前，柴油发动机尾气颗粒捕集器的类型有：整体式蜂窝状堇青石过滤器、整体式蜂窝型碳化硅(SiC)过滤器、陶瓷纤维过滤器、金属丝网过滤器、金属纤维烧结毡过滤器等。尾气颗粒再生装置类型有：催化氧化再生装置(DOC)、发动机燃油后喷射加热再生系统、柴油燃烧器加热再生装置、燃油添加剂再生处理系统等。以上类型的捕集器与再生处理方式组合后便产生了各种柴油机尾气净化处理技术和装置。目前投入试验或使用的柴油发动机尾气颗粒捕集器及再生装置各自具有自身的特点，但也存在一些不足之处。比如，整体式蜂窝状堇青石过滤器热传导率低、耐热及抗震性差，加热再生时易产生热应力开裂、熔蚀等问题；整体式蜂窝型碳化硅(SiC)过滤器热膨胀系数高、抗热震性差，加热再生时易产生开裂；陶瓷纤维过滤器单位体积的过滤面积小；金属丝网过滤器重量大。催化氧化再生装置(DOC)，由于容易受SO₂的污染引起催化剂中毒，使用寿命较短，因此只能应用于低硫柴油；发动机燃油后喷射加热再生系统，只能用于电喷柴油发动机，对大量在用车辆的尾气处理不适用；柴油燃烧器加热再生控制较为复杂，成本高；燃油添加剂再生处理方式对碳烟颗粒含量较高的发动机处理效果有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对使用高硫含量的柴油、发动机状况较差的在用车辆为对象，提供一种捕集效率高、背压低、对发动机功率损失小、耐用、体积及重量适合车辆空间、控制可靠、成本适度的柴油机尾气颗粒捕集及再生系统。

如图1所示，本实用新型的柴油机尾气颗粒捕集及再生系统由两组交替轮换工作的过滤装置5、点火再生装置4、再生温度检测装置7、空气供给管路11及尾气切换阀门2并联构成。系统还设置有中央电控装置8(ECU)，采集发动机转速、过滤器背压、再生温度等信号，通过CPU及控制软件，对系统实行全自动闭环控制。其中：

——两个尾气切换阀门2与进气三通1相联，两个阀门的阀板设计成90°夹角，由气缸及齿轮齿条传动装置13同步驱动，使两个阀门始终保持一开一闭的状态；

——两条独立的空气供给管路11，由压缩空气提供气源，由电磁阀精确控制氧气供给量，以保证系统安全再生；

——过滤装置5由过滤器构成，用于拦截、吸附柴油机尾气中的颗粒物，并将其捕集在过滤器中；过滤器中心设计有一通孔，用于安装温度传感器；

——过滤器进气端设置有电加热点火再生装置4，用于启动饱和过滤器的再生，由车载蓄电池供电，由继电器9控制；

——过滤器中心设置有多点温度传感器7，用于点火温度及再生全过程温度的监控。

如图2所示，电加热点火装置的结构如下：采取多个电热塞16并联圆周布置，电热塞设有两个接线座，其中一个接线座之间用两层不锈钢环形件17相互联结，环形件17与外法兰15之间用多根不锈钢条18联结，不锈钢条呈放射形布置，外法兰与车载蓄电池负极相联；另外一个接线座用一个不锈钢环形件19相互联结，并从其中一个电热塞的接线座上引出一接线柱14，穿过外法兰，并与外法兰绝缘，通过继电器与车载蓄电池正极相联结。