[发明专利]一种用于DPF再生的燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及柴油发动机排放控制技术，尤其用于颗粒过滤器（DPF）再生的燃烧器。

背景技术

柴油发动车排放后处理技术中的颗粒过滤器（DPF）使用过程中，DPF中积累的颗粒物越来越多，致使发动机排气背压逐渐升高，一段时间后，排气背压高出限定值，需要及时启动再生程序。

再生程序是清除DPF中颗粒物的过程，主要加热再生法，水洗再生法，高压空气反吹法等。加热再生法由加热装置产生温度约为400—600℃的气流，将DPF中积累的颗粒物氧化燃烧掉。目前只有加热再生法可以在不拆卸DPF的情况下进行再生，是比较便捷的方法。可选的加热装置一般有电热装置或燃料燃烧装置。电热装置可将发动机尾气加热到需要的温度，但耗电功率大，车用发电机不能满足用电要求，因此再生时需要外接电源才能完成。燃料燃烧装置采用喷射的燃料，在助燃气流中燃烧，燃烧后的高温尾气导入DPF中实现再生。

CN104454086A公开的DPF再生系统中，采用空气作为助燃气体，电控单元根据收集的温度信号及压力信号控制燃烧器油泵喷油和燃烧器内的电热塞引燃，继而产生高温气体，高温气体汇入发动机排气管对排气管中的废气加热，加热后的废气经DOC氧化进一步升温，实现DPF中的微粒再生。

CN105971692A公开的点火升温装置用于将燃烧的火焰与尾气一起送入ART系统，利用尾气中残余的氧气助燃来使得尾气的温度迅速升高，使得滞留在DPF内的微小颗粒物燃烧，点火升温装置采用空气进行助燃。

CN206545532U公开一种燃烧混合器用独立燃烧装置，包括同轴心直径不同且连通的第一内壳和第二内壳，分别形成第一内部独立燃烧腔和第二内部独立燃烧腔，第一内壳另一端的外壁通过第二安装座与壳体固定连接，可以避免尾气流动对燃油燃烧的影响，尾气不会对火焰造成冲刷。

以上燃烧装置都是以空气作为助燃气体。对于较大功率的发动机而言，由于需要上千瓦的大功率高压风机，车用发电机或电池没有这样的供电能力，因此DPF再生时需要外接电源，使用很不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用柴油机排气作为助燃气体的燃油燃烧器，该燃烧器点火、燃烧可靠性高，为后端的DPF提供满足再生要求的高温气体。

本发明将发动机排气进行分流，取其中的一部分用作助燃气体，燃烧后的尾气与分流出去的另一部分排气混合，形成满足DPF再生要求的高温气体。

本发明的燃烧器包括燃烧筒，柴油雾化器和点火机构，柴油雾化器用于向燃烧筒提供雾化的柴油，点火机构位于燃烧筒中，用于点燃雾化的柴油，其特征在于，所述燃烧筒的前段为多孔管壁，其同轴有一助燃气外筒，该助燃气外筒与燃烧筒前段和前后端的环形封板形成环形的助燃气腔道，助燃气进气管切向连通该助燃气腔道，燃烧筒前段的筒口处有封板，所述柴油雾化器的喷嘴固定于该封板中央，燃烧筒的后段直径大于燃烧筒前段，燃烧筒后段外有一同轴尾气外筒，柴油机排气管道切向连通由尾气外筒与燃烧筒后段形成的环形尾气腔道，燃烧筒末端和环形尾气腔道连通混合腔，柴油发动机排气管道中有三通管，三通管的第一通路连通柴油机排气管道，第二通路连通所述助燃气进气管，第三通路连通所述环形尾气腔道，第二通路和/或第三通路中有气流分配阀。

优选的是，所述三通管为气流分配阀，三通管中有一可转动的阀板，通过阀板转动角度的变化可使第一通路进入的气流在二通路和第三通路之间进行分配，阀板连接电动机构。

所述环形尾气腔道中有螺旋形叶片，或者环形尾气腔道的末端有环形多孔板，有利于发动机排气在尾气腔道环绕燃烧筒流动，实现快速换热。

所述燃烧器后段末端有多孔蓄热体，降低环形尾气腔道中气流对燃烧筒点火和燃烧过程的影响，前端未完全燃烧的柴油可以在多孔蓄热体中进一步燃烧，确保雾化的柴油完全燃烧。

优选的是，本发明燃烧器还包括电控单元、压力传感器和若干温度传感器，所述点火机构、柴油雾化器、气流分配阀由电控单元控制，通过调试获取燃烧器可点火时气流分配阀的开启位置和燃烧状态较好时的气流分配阀开启位置，启动再生程序时，电控单元启动气流分配阀至可点火时的开启位置，然后电控单元启动点火装置和柴油雾化器，当电控单元获得燃烧器后端的温度传感器的升温信号时，气流分配阀转换至燃烧状态较好时的开启位置，燃烧过程电控单元依据燃烧器后端的温度传感器读数控制柴油雾化器的流量，当压力传感器输出值降低到设定值，或者DPF后端的温度传感器读数升高到设定温度时，关闭点火机构和柴油雾化器电源，完成再生程序。