[实用新型]部分流式柴油机尾气颗粒捕集器

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机尾气后处理技术，具体地说是一种柴油发动机尾气颗粒捕集器，更具体地说是一种部分流式柴油机尾气颗粒捕集器。

背景技术

用于汽车、工程机械、农业机械、列车牵引机车以及船舶的柴油发动机尾气中排放出来的颗粒物对人体健康存在着严重的危害，造成了日益严重的环境污染。而目前用于柴油发动机尾气处理的颗粒捕集器存在如下不足：

1)壁流式陶瓷过滤器过滤效率很高、抗高温性好，但透气性差、流体压降大、抗机械振动性差、抗热冲击性差，在不具备再生条件下工作易堵塞，孔道一旦堵塞，排气背压很高，影响发动机继续工作，需要人工离线清理。

2)壁流式金属纤维过滤器过滤效率较高、透气性好、流体压降小、抗机械振动性强、抗热冲击性好，但抗高温性差，在不具备再生条件下工作会堵塞，孔道一旦堵塞，排气背压很高，影响发动机继续工作，需要人工离线清理或高温控制再生。

3)其它类型的金属纤维过滤器，如袋式、管式或褶页式过滤器，过滤效率较高、透气性好、流体压降小、抗机械振动性强、抗热冲击性好，但抗高温性差，在不具备再生条件下工作虽然不易堵塞，但积碳层太厚也会造成排气背压很高，影响发动机继续工作。除此，该类型过滤器单位容积的过滤面积小，造成过滤器体积大、占据车辆较大的空间，应用不方便。

4)已有的部分流过滤器，如金属泡沫过滤器、金属丝网过滤器、交叉式金属纤维波形板过滤器、波形金属板支撑导流式金属纤维过滤器等。该类过滤器在防止过滤器堵塞方面具有明显的优势，但也存在严重的不足，如过滤效率太低，一般发动机加装后颗粒物的排放有所改善，但达不到标准要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有柴油发动机颗粒捕集器存在的上述不足，提出一种过滤效率较高(正常过滤效率≥70％)、排气背压小、抗机械振动性强、抗热冲击性好、过滤器孔道不易堵塞、单位容积的过滤面积大、过滤器体积较小对车辆空间占用少的部分流式柴油机尾气颗粒捕集器。该捕集器特别适合柴油发动机排气系统被动式连续再生方式的配套使用。国3或欧III以上发动机在符合国3或欧III标准要求的油品条件下运行，采用DOC+本捕集器的后处理系统，颗粒物的排放水平可达到国4或欧IV标准，捕集器可以稳定可靠的运行。当车辆运行条件恶化，如油品质量不达标，较长时间低速低温运行，不具备再生条件时，本捕集器具有较强的容忍性，适当降低过滤效率，维持过滤器不堵塞，保证车辆继续运行。当车辆运行条件改善后，过滤效率恢复到正常水平。

本实用新型的部分流式柴油机尾气颗粒捕集器主要包括过滤芯和外壳。其中过滤芯结构如下：

1)过滤芯由波形板过滤元件2和平板过滤元件3呈“Z”字形交替叠层结构构成，发动机尾气从捕集器入口1进入，从捕集器出口4排出，如图1和图2所示。

2)波形板过滤元件的形状是两端为平边，中间为波浪形2.2，两端的平边分别与波形板的波峰和波谷平齐。即进口端平边2.1与波谷平齐，出口端平边2.4与波峰平齐。出口端的平边与波形之间还压有一道横向沟槽2.3，沟槽的深度处于波峰和波谷之间，如图3所示。按此结构，波形板过滤元件也可制成管状零件，如图5所示。

3)平板过滤元件的出口端成规则的开有一排或多排分流孔3.2，分流孔的中心与出口端边沿的距离，确定为组装后处于波形板的沟槽宽度内，如图4所示。按此结构，平板过滤元件也可制成管状零件，如图6所示。

4)波形板与平板过滤元件的长度和宽度保持一致，组装时波形板的横向沟槽与平板的成排分流孔对齐。多层波形板与平板过滤元件平叠在一起，波形板的平边与平板的单边对齐并焊接在一起呈“Z”字形封口，则构成板式结构过滤芯，如图7所示。

5)波形板与平板过滤元件制成管状零件，长度一致，直径保持匹配。即内一层平板管的外径等于外一层波形管的内径，再外一层平板管的内径等于内一层波形管的外径，以此类推。多层波形管与平板管过滤元件套装在一起，波形管的横向沟槽2.3’与平板管的分流孔3.2’对齐，波形管的平边2.1’与内层平板管的单边对齐，波形管的平边2.4’与外层平板管的单边对齐，并焊接在一起呈“Z”字形封口，则构成管式结构过滤芯，如图8所示。

6)波形板过滤元件和平板过滤元件制成长条形并叠合在一起，宽度一致，波形板的横向沟槽2.3与平板的成排分流孔3.2对齐，再卷绕成圆柱状。波形板的平边2.1与内层平板的单边对齐，波形板的平边2.4与外层平板管的单边对齐，并焊接在一起呈“Z”字形封口，则构成螺旋式结构，如图9所示。图中，1”为进气端，4”为出气端。