[发明专利]分层式滤芯及其发动机微粒捕集器

说明书

一种分层式滤芯及其发动机微粒捕集器，其分层式滤芯由至少两层滤芯芯体自内向外按照其捕集效率逐层提高的顺序同轴设置而成，整体呈贯设有中空内孔的柱体，且具有径向过滤孔道。本发明结合多类不同材质滤芯优点，在提高颗粒捕集效率的前提下，有效降低排气背压，可用于柴油机及汽油机上；且本发明中分层式滤芯设置为整体呈贯设有中空内孔的柱体，满足径向过滤方式，与纯圆柱滤芯的轴向过滤方式相比拥有更大的接触面积，可以有效提高颗粒物捕集效率。

技术领域

本发明涉及发动机尾气净化技术领域，尤其涉及一种分层式滤芯及其发动机微粒捕集器。

背景技术

微粒捕集器是发动机排气系统中用来进行颗粒物过滤的主要设备，可以有效降低颗粒污染物的排放，降低汽车尾气对于大气环境的污染。

发动机排气系统的一个重要参数就是排气背压，随着排气背压的增大，尾气的流动阻力也会增大，导致尾气排出过程中消耗功率增加，发动机的燃烧效率、动力性以及燃油经济性都会有一定的下降。

微粒捕集器的工作原理决定了其一定会导致排气背压增加。因此，应优先选择排气背压低的微粒捕集器作为排气系统的一部分，以优化整车性能。

通过相关实验数据得知，相较于传统的堇青石壁流式微粒捕集器滤芯，由于金属泡沫材质滤芯较大的平均孔径以及孔隙率，其可以有效降低发动机的排气背压，增加燃烧效率、动力性以及降低燃油经济性等，缺点是对于颗粒物的捕集效率相对下降。

衡量发动机微粒捕集器性能的一项重要指标就是颗粒物捕集效率，大量实践数据表明，传统的堇青石壁流式微粒捕集器滤芯由于其极小的多孔介质孔径以及较低的渗透率，可以取得优良的颗粒物捕集效率，但是其缺点在于会大幅提高发动机排气背压，导致整车性能下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是设计一种分层式滤芯及其发动机微粒捕集器，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为达到上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种分层式滤芯，所述分层式滤芯由至少两层滤芯芯体自内向外按照其捕集效率逐层提高的顺序同轴设置而成，整体呈贯设有中空内孔的柱体，且具有径向过滤孔道。

作为本发明的另一个方面，本发明提出了一种发动机微粒捕集器，包括：

所述分层式滤芯，具有中空内孔，以作为进气道；

壳体，内置有所述分层式滤芯，在所述壳体和分层式滤芯外周面之间形成排气道；

进气滤芯固定挡板，设置于所述分层式滤芯的一端，所述进气滤芯固定挡板设置有与所述进气道相对应的进气孔；以及

排气滤芯固定挡板，设置于所述分层式滤芯的另一端，所述排气滤芯固定挡板设置有与所述排气道相对应的排气孔。

基于上述技术方案，本发明的分层式滤芯及其发动机微粒捕集器至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)集合了多层滤芯芯体径向过滤的优点，并合理设计其相对位置关系；

在内层放置捕集效率低的滤芯芯体，利用其较大的平均孔径以及孔隙率，可以对发动机尾气进行初步的颗粒物捕集，并且可以有效降低排气背压，可以有效提高发动机的燃烧效率、动力性，降低燃油消耗率，增加燃油经济性；

在外层放置捕集效率高的滤芯芯体，由于其较低的平均孔径以及渗透率，可以对发动机尾气中剩余的颗粒物进行进一步的过滤，达到较为优良的颗粒物捕集效率。

(2)本发明中分层式滤芯设置为整体呈贯设有中空内孔的柱体，满足径向过滤方式。其与纯圆柱滤芯的轴向过滤方式相比拥有更大的接触面积，可以有效提高颗粒物捕集效率。

(3)本发明中的堇青石壁流式滤芯具有径向分布的扇环形过滤通道，不同于传统的轴向道分布，以适应径向过滤方式。