專利名稱：氧化型催化器輔助柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于柴油機(jī)顆粒物過濾器再生的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)排氣中的PM(顆粒狀物質(zhì))是柴油機(jī)排放的主要污染物之一，DPF(柴油機(jī) 顆粒物過濾器)被認(rèn)為是減少PM排放最有效、技術(shù)相對(duì)最成熟的裝置，而DPF技術(shù)中的關(guān) 鍵問題為DPF再生。國內(nèi)、外研究較多的再生方法主要包括以下幾種催化再生，一般在排氣溫度較高 時(shí)才能進(jìn)行，且該技術(shù)一般需要發(fā)動(dòng)機(jī)使用柴油的硫含量小于50ppm，國內(nèi)柴油的硫含量較 高，短期內(nèi)不能達(dá)到該技術(shù)的要求；電加熱再生，一般需要高功率的車載電源，同時(shí)面臨再 生時(shí)加熱不均等問題；發(fā)動(dòng)機(jī)特殊工況再生，該技術(shù)再生窗口小、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有損害并且難以 徹底再生；助燃再生技術(shù)，一般需要專門的燃燒器及可靠的點(diǎn)火控制系統(tǒng)，因此該技術(shù)成本 較高。在使用共軌噴油系統(tǒng)的直噴式柴油機(jī)上，采用后噴射的方法可以提高排氣溫度， 實(shí)現(xiàn)DPF的再生。但是該方法有其不足之處，首先，該方法會(huì)導(dǎo)致機(jī)油被稀釋，影響發(fā)動(dòng)機(jī) 的使用壽命；其次，該再生方法會(huì)導(dǎo)致燃油經(jīng)濟(jì)性惡化；另外，該方法不適用于對(duì)在用柴油 車輛加裝DPF進(jìn)行排放改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種氧化型催化器輔助柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)，以解 決傳統(tǒng)的柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)存在的影響發(fā)動(dòng)機(jī)壽命、燃油經(jīng)濟(jì)性差和技術(shù)使用 成本高等技術(shù)問題。本發(fā)明所述的一種氧化型催化器輔助柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)，由噴油系 統(tǒng)、根據(jù)排氣背壓和氧化型催化器前的排氣溫度判斷再生時(shí)機(jī)和噴油時(shí)機(jī)的控制系統(tǒng)、氧 化型催化器、柴油機(jī)顆粒物過濾器、排氣背壓傳感器和排氣溫度傳感器組成；其特征在于 噴嘴與氧化型催化器之間連接有一段直管構(gòu)成的霧化排氣管，排氣背壓和氧化型催化器前 的排氣溫度判斷再生時(shí)機(jī)和噴油時(shí)機(jī)，當(dāng)兩者都達(dá)到預(yù)設(shè)定值，符合噴油再生條件時(shí)，控制 系統(tǒng)啟動(dòng)噴油系統(tǒng)，使其油泵產(chǎn)生較大的循環(huán)壓力，噴嘴在氧化型催化器上游排氣管中噴 入柴油，噴入的柴油和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣在上述直管段中充分混合霧化。所述的一種氧化型催化器輔助柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)，在噴嘴與氧化型催 化器之間的排氣管長度至少為排氣管內(nèi)直徑的六倍。所述的一種氧化型催化器輔助柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)，噴油系統(tǒng)由噴嘴、 油壓傳感器、過濾器、油泵、油箱、進(jìn)油管和回油管組成。所述的一種氧化型催化器輔助柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)，柴油機(jī)顆粒物過濾 器需要再生時(shí)，控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)進(jìn)油管內(nèi)的壓力和噴嘴的開度來控制噴油速度。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果由于在排氣背壓和氧化型催化器前的排氣溫度都達(dá)到預(yù)設(shè)定值，符合噴油再生條件時(shí)，控制系統(tǒng)啟動(dòng)噴油系統(tǒng)，使其油泵的噴嘴在氧化型 催化器上游排氣管中噴入柴油，噴入的柴油和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣在直管段中充分混合霧化，所以 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命沒有影響，也不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)燃油性；本系統(tǒng)的成本較低；適 合在用車輛的加裝DPF進(jìn)行排放改進(jìn)的工作。


圖1是本發(fā)明的組成及原理框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)由噴油系統(tǒng)1、 控制系統(tǒng)2、D0C3(氧化型催化器)、DPF4、排氣背壓傳感器12及排氣溫度傳感器13、14組 成。噴油系統(tǒng)1包括噴嘴5、油壓傳感器6、過濾器7、油泵8、油箱9、進(jìn)油管10和回油管 11組成組成。DPF4處于非再生工況時(shí)油泵8產(chǎn)生較小的循環(huán)壓力(300kPa)用于冷卻噴嘴5。當(dāng) DPF4需要再生時(shí)，控制系統(tǒng)2根據(jù)排氣背壓和D0C3前的排氣溫度判斷再生時(shí)機(jī)和噴油時(shí) 機(jī)，當(dāng)兩者都達(dá)到預(yù)設(shè)定值，符合噴油再生條件時(shí)，油泵8產(chǎn)生較大的循環(huán)壓力(500kPa)， 噴嘴5在D0C3上游排氣管15中噴入柴油，噴入的柴油和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣在一直管段15 (400mm 長，其長度六倍于管徑)中充分混合霧化，通過D0C3使柴油氧化并發(fā)出熱量來提高發(fā)動(dòng)機(jī) 的排氣溫度，控制系統(tǒng)2通過控制進(jìn)油管11內(nèi)的循環(huán)壓力和噴嘴5的開度來調(diào)節(jié)噴油速 度使排氣溫度達(dá)到PM的著火點(diǎn)(D0C3后排氣溫度保持在660°C左右)，點(diǎn)燃DPF4中的PM ； 控制系統(tǒng)2檢測DPF4前的溫度，當(dāng)該溫度達(dá)到PM的著火溫度并維持一個(gè)預(yù)設(shè)定的時(shí)間時(shí) (180秒)，噴油系統(tǒng)1停止工作，再生完成。(1)噴油系統(tǒng)1 噴油系統(tǒng)1負(fù)責(zé)在再生過程中向排氣管中噴入柴油，噴油壓力保 持在設(shè)定值。該系統(tǒng)由噴嘴5、油壓傳感器6、過濾器7、油泵8、油箱9、進(jìn)油管10和回油管 11組成。(2)控制系統(tǒng)2 控制系統(tǒng)2判斷再生時(shí)機(jī)和噴油時(shí)機(jī)，并控制再生過程中的各個(gè) 環(huán)節(jié)。(3)直管段再生時(shí)由噴油系統(tǒng)噴入的柴油在直管段中充分霧化。(4)DPF4 :DPF4負(fù)責(zé)捕集排氣中的PM，再生時(shí)作為PM的燃燒器。
權(quán)利要求
一種氧化型催化器輔助柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)，該系統(tǒng)由噴油系統(tǒng)、根據(jù)排氣背壓和氧化型催化器前的排氣溫度判斷再生時(shí)機(jī)和噴油時(shí)機(jī)的控制系統(tǒng)、氧化型催化器、柴油機(jī)顆粒物過濾器、排氣背壓傳感器和排氣溫度傳感器組成；其特征在于噴嘴與氧化型催化器之間連接有一段直管構(gòu)成的霧化排氣管，排氣背壓和氧化型催化器前的排氣溫度判斷再生時(shí)機(jī)和噴油時(shí)機(jī)，當(dāng)兩者都達(dá)到預(yù)設(shè)定值，符合噴油再生條件時(shí)，控制系統(tǒng)啟動(dòng)噴油系統(tǒng)，使其油泵產(chǎn)生較大的循環(huán)壓力，噴嘴在氧化型催化器上游排氣管中噴入柴油，噴入的柴油和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣在上述直管段中充分混合霧化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化型催化器輔助柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)，其特 征在于噴嘴與氧化型催化器之間的排氣管長度至少為排氣管內(nèi)直徑的六倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化型催化器輔助柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)，其特 征在于噴油系統(tǒng)由噴嘴、油壓傳感器、過濾器、油泵、油箱、進(jìn)油管和回油管組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化型催化器輔助柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)，其特 征在于柴油機(jī)顆粒物過濾器需要再生時(shí)，控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)進(jìn)油管內(nèi)的壓力和噴嘴的開 度來控制噴油速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧化型催化器輔助柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)，該系統(tǒng)由噴油系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、氧化型催化器、柴油機(jī)顆粒物過濾器、排氣背壓傳感器和排氣溫度傳感器組成；噴嘴與氧化型催化器之間連接有一段直管構(gòu)成的霧化排氣管，排氣背壓和氧化型催化器前的排氣溫度判斷再生時(shí)機(jī)和噴油時(shí)機(jī)，當(dāng)兩者都達(dá)到預(yù)設(shè)定值，符合噴油再生條件時(shí)，控制系統(tǒng)啟動(dòng)噴油系統(tǒng)，使其油泵產(chǎn)生較大的循環(huán)壓力，噴嘴在氧化型催化器上游排氣管中噴入柴油，噴入的柴油和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣在上述直管段中充分混合霧化。本發(fā)明可以解決傳統(tǒng)的柴油機(jī)顆粒物過濾器再生系統(tǒng)存在的影響發(fā)動(dòng)機(jī)壽命、燃油經(jīng)濟(jì)性差和技術(shù)使用成本高等技術(shù)問題。
文檔編號(hào)F01N3/035GK101975104SQ20101054632
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者周澤興, 張德滿, 李凱, 王猛, 鮑曉峰 申請(qǐng)人:中國環(huán)境科學(xué)研究院