[发明专利]一种柴油机排气颗粒物捕集器及其捕集方法

说明书

本发明公开了一种柴油机排气颗粒物捕集器及其捕集方法。所述捕集器包括允许发动机尾气通过的捕集器壳体以及封装于所述捕集器壳体中的微粒捕集装置，该捕集器壳体为双层壳体，该微粒捕集装置为具有多个径向开孔的滤芯；所述双层壳体包括外壳体、固定在外壳体内侧壁上的内壳体以及若干两两相对设置的用于使排气气流径向对冲碰撞发生凝并效应的对冲孔，对冲孔开设于所述内壳体侧壁上。本发明将原有捕集器的外壳替换成径向对冲结构的双层外壳，改变排气气流流动方向，将轴向流动的气流分流后在滤芯中发生径向对冲，从而可以降低气流速度，增长两相气流在捕集器内的滞留时间，增加排气气流和过滤装置的接触，可进一步提升捕集器的捕集效率。

技术领域

本发明涉及尾气净化技术领域，具体为一种柴油机排气颗粒物捕集器及其捕集方法。

背景技术

柴油机尾气颗粒物排放是大气颗粒物污染的主要贡献者，随着国Ⅵ排放标准的出台，对柴油发动机的排放要求越来越高。目前的解决办法是加装微粒捕集器，通过表面涂油稀有金属的滤芯过滤排气颗粒物，可达到较好的效果，但捕集器滤芯孔径小(10um～15um)，会造成柴油发动机较大的功率损失，削弱柴油发动机大马力的优势。

传统的捕集装置基本结构如图1所示，排气气流由气流入口进入后，经过捕集器滤芯，再由气流出口排出。其基本结构为两端锥形，中间圆柱形。而且，传统的捕集器滤芯都是轴向穿孔，如图2所示。使得目前捕集器外壳只是起到对内部滤芯的保护作用，除此之外并无其它作用，导致传统的捕集装置的排气气流沿捕集器轴向单一的流动方式，在捕集操作时，传统捕集器颗粒物分布出现前少后多的非均匀状态，同时也存在颗粒物被高速气流“吹出”捕集器的现象，不利于捕集器对颗粒物的捕集。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柴油机排气颗粒物捕集器及其捕集方法，将原有捕集器的外壳替换成径向对冲结构的双层外壳，改变排气气流流动方向，将轴向流动的气流分流后在滤芯中发生径向对冲，从而可以降低气流速度，增长两相气流在捕集器内的滞留时间，增加排气气流和过滤装置的接触，可进一步提升捕集器的捕集效率。利用该结构也可以在满足捕集效果的前提下，增大滤芯孔径，从而减小捕集器对柴油发动机造成的排气背压，降低发动机功率损失，以解决现有轴向单一方式流动的捕集器捕集效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柴油机排气颗粒物捕集器，其包括：允许发动机尾气通过的捕集器壳体，其一端为气流入口，其另一端为气流出口；以及封装于所述捕集器壳体中的微粒捕集装置；

该捕集器壳体为双层壳体，该微粒捕集装置为具有多个径向开孔的滤芯；

所述双层壳体包括：外壳体，所述气流入口和所述气流出口分别设置在所述外壳体两端；内壳体，其靠近所述气流出口的一端固定在所述外壳体内侧壁上，所述内壳体与所述外壳体之间围成一个与所述气流入口相连通的外腔体，所述内壳体内部围成一个与所述气流出口相连通的内腔体；以及若干两两相对设置的用于使排气气流径向对冲碰撞发生凝并效应的对冲孔，对冲孔沿所述内壳体径向分布且开设于所述内壳体侧壁上；

所述微粒捕集装置封装于所述内腔体中；所述微粒捕集装置还包括：轴向过滤孔，其沿微粒捕集装置的轴向设置，且与所述微粒捕集装置的径向开孔相连通，用于对径向开孔内对冲碰撞后的尾气过滤。

作为上述方案的进一步改进，所述外壳体与所述内壳体设置在同一轴线上，所述气流入口和所述气流出口均位于所述外壳体轴线上。

作为上述方案的进一步改进，所述内壳体靠近所述气流入口的一端为封闭的导流结构，导流结构呈锥形，用于将气流入口入的尾气分流导流至所述外腔体内。

进一步地，所述外壳体为两端呈锥形，中部呈圆柱形的筒状结构，所述内壳体中部为筒状且平行于所述外壳体中部的筒状结构设置。

作为上述方案的进一步改进，所述对冲孔数量为偶数，对冲孔连通所述内腔体和所述外腔体。