[发明专利]一种柴油机颗粒捕集器分区电加热再生装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车尾气后处理系统，具体涉及一种对柴油机颗粒捕集器进行分区电加热再生的装置。

背景技术

柴油机由于其高热效率、低CO₂排放等优点，而被广泛的应用于运输业中。但是，其颗粒物排放量大（排放量为同排量汽油机的30倍～80倍），对环境造成了严重污染，危害人类身体健康，从而严重限制了它的发展。因此，严格的排放标准要求有效、可靠的技术以减少颗粒物排放。从技术上看，仅靠机内净化和改善燃油品质已经难以满足目前的排放标准。目前，满足“国Ⅳ”排放法规的柴油机普遍采用了后处理技术，未来更严格的排放法规将对后处理技术提出更高的要求。柴油机颗粒捕集器（DPF，Diesel Particulate Filter）是公认的最有效的颗粒物净化装置（物理捕集柴油机颗粒，效率常常高于95%），也是目前净化技术中商用前景最好的技术之一。

柴油机颗粒物在DPF内部的沉积会使其两端压降升高，影响发动机性能，因此需要对沉积的颗粒物进行清除，即再生技术。其中，电加热再生技术是被广泛研究的技术，但其再生功率大，而车载电源仅能提供有限的功率，为此，通过对DPF分区从而实现单次低功率再生。在分区电加热再生技术上，美国通用汽车环球科技运作公司已有一套成熟的系统，使用百叶窗来实现分区，但存在结构复杂的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种在车载电源仅能提供有限功率的情况下，通过对DPF分区从而实现单次低功率再生的柴油机颗粒捕集器分区电加热再生装置。

本发明的目的是这样实现的：一种柴油机颗粒捕集器分区电加热再生装置，包括电加热装置，发动机排气进气管连接圆锥形的进气变径管的小端，进气变径管的大端上设有进气口法兰，圆锥形的出气变径管的大端上设有出气口法兰，圆筒形的封装壳体的前、后端法兰分别与进气变径管大端上的进气口法兰以及出气变径管大端上的出气口法兰螺栓连接，支撑盘由圆环及圆环内口上沿径向设置的多根辐条组成，支撑盘的圆环部分夹固在进气变径管的大端上的进气口法兰与封装壳体的前端法兰之间；其进气口分隔为8个扇形分区的柴油机颗粒捕集器安装在封装壳体内；步进电机的轴沿进气变径管的中心线穿入发动机排气进气管以及进气变径管内，支撑盘轴承的外壳焊接在支撑盘的多根辐条上；旋转挡板由轴套和设置在轴套上的一个扇形板构成，旋转挡板的轴套以套装方式经键连接固定在步进电机的轴上，旋转挡板的轴套固定在支撑盘轴承内圈上；所述电加热装置的8组电阻丝分别布置在柴油机颗粒捕集器8个扇形分区的每一通道内；所述旋转挡板的扇形板的圆心角为45°，该扇形板的半径小于封装壳体的内腔半径。

所述发动机排气进气管上在步进电机的轴的穿入处设置有轴承：该轴承的外圈焊接在发动机排气进气管管壁上，步进电机的轴固定在该轴承的内圈上。

所述支撑盘上的辐条为均布的8根辐条。

所述每组电阻丝为3根，呈并联状态的3根电阻丝以回形针形布置在柴油机颗粒捕集器每个扇形分区的通道内；该电阻丝经封装壳体上的电阻丝线束口引出而与所述电加热装置的供电电路连接。

所述DPF密封布起到保护柴油机颗粒捕集器免遭损坏以及密封的作用，同时便于拆装。

还具有单片机以及与单片机连接的步进电机控制电路，该单片机与上述电加热装置的供电电路连接。

所述柴油机颗粒捕集器与封装壳体之间具有DPF密封布。

本发明的有益效果是：

1、本发明装置结构简单，设计独特，可长时间运行。使用常用的仪器、设备即可搭建。

2、旋转挡板分区。旋转挡板转动到再生区域，此时该区域的流量立刻下降从而起到了限流作用。

3、再生功率低。利用有限功率的车载电源，通过对DPF分区从而实现单次低功率再生。

4、拆装方便。更换过滤介质时，只需打开出气口法兰，移动DPF密封布，即可实现更换。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2a、图2b分别是图1所示支撑盘主视图和左视图。

图3是DPF分区示意图。

图4a、图4b分别是每一DPF扇形分区的电阻丝线路分布图和整个DPF的电阻丝插入方式图。

图5是旋转挡板位置分布图。

具体实施方式