[发明专利]一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法

说明书

本发明公开了一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法，包括主过滤器滤芯、副过滤器滤芯、主微波发生器、副微波发生器、压力传感器、温度传感器、二次空气补给器、通道启闭阀门，所述方法分为四个步骤，对应三种工作状态：捕集器正常工作状态、颗粒再生与颗粒捕集同步工作状态、副捕集器再生工作状态。通过两套过滤系统的切换、通道启闭阀门的设计和二次空气补给，根据背压测量信号进行控制等方法，克服现有发动机排气微粒捕集器存在微粒捕集与再生过程一般不能同步进行的缺陷，可实现在微粒捕集的同时，能同步完成微粒再生，并具有微粒捕集与消声降噪的功能。该方法具有捕集器结构紧凑、捕集效率高、操作方便、过程安全有效等优点。

技术领域

本发明主要涉及柴油机排气中微粒的捕集及再生处理，具体涉及一种能将柴油机排气微粒捕集与消声降噪功能相结合，并能实现在微粒捕集同时，可同步完成微粒再生过程的实施方法，属于柴油机排气后处理技术领域。

背景技术

柴油机微粒排放严重地污染环境并危害人类健康，其净化技术一直是机动车排放控制技术领域研究的热点。微粒捕集器是目前公认的最有效的柴油机微粒后处理技术。当排气流经微粒捕集器时，微粒被滤芯捕集，但随着捕集过程的进行捕集器易被烟尘堵塞，造成柴油机排气阻力增加和动力性及经济性恶化，因此必须及时将捕集的微粒通过氧化燃烧方法以完成再生，目前微粒捕集器的一个技术难题就是再生技术问题。微波加热再生是主动再生技术的一种，对微粒加热具有选择性和均匀性，该方法能量利用率和再生效率均较高，但现有应用方法存在再生与微粒捕集难以同步进行或两者互相影响致使效果不佳等问题。如季永青等的实用新型专利(CN 205370692 U)“一种微波加热再生型柴油机颗粒捕集器”虽“采用微波加热技术，针对过滤部中的堵塞微粒进行高温加热，使得堵塞微粒充分燃烧细化进而排出”，但因微粒捕集与再生采用同一系统，再生过程中气流流速过高，外部热量被气流带走，可能会产生微粒不能起燃现象；同时因过滤体径向方向上热量不易传递，边缘颗粒更难起燃，所以存在微粒捕集与过滤体再生同时进行效果不佳问题；又如另一方法是微粒再生时，排气通过转换阀在旁通管和微粒捕集器之间切换，例如吁璇的“柴油机喷油助燃再生微粒捕集器的设计与数值研究”，通过喷油助燃进行微粒的再生，该方法的缺陷是经旁通管的排气存在微粒直接排放问题，也未解决微粒捕集与再生同步进行的问题。

发明内容

本发明是克服现有发动机排气微粒捕集器存在微粒捕集与再生一般不能同步进行的缺陷，可实现在微粒捕集的同时，同步完成微粒的再生过程的方法，该方法还具有微粒捕集与消声降噪功能有效的组合。

根据本发明提供的一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法，其特征在于，包括捕集器外壳，所述捕集器外壳左侧固定连接捕集器左侧壁板，所述捕集器外壳右侧固定连接有捕集器右侧壁板，所述捕集器左侧壁板上连接有排气进口管，所述排气进口管右端端部连接有通道启闭阀门，同时右端端部又与一喇叭形通道的左端相连接，所述喇叭型通道右端与副过滤器滤芯相连接，所述排气进口管又穿过多孔隔板，并在捕集器外壳内这部分管段上，均匀开有进口管管壁小孔；所述捕集器外壳内上部偏左连接有主过滤器壳体，所述主过滤器壳体内布置有主过滤器滤芯，所述滤芯采用多孔陶瓷。

所述捕集器左侧壁板上连接有主微波发生器，所述捕集器右侧壁板上连接有副微波发生器；所述捕集器外壳的左侧下部连接有二次空气补给器，所述捕集器外壳的上部从左向右依次连接有主过滤器进口压力传感器、温度传感器和排气出口端压力传感器；所述喇叭形通道壁面上连接有副滤芯前压力传感器。

一种排气微粒捕集与再生同步处理的方法，其特征在于所述方法的具体步骤为：

步骤一：排气经排气进口管高速流入后，通道启闭阀门处于关闭位置，排气不能进入副过滤器滤芯；只能从排气进口管管壁小孔分别流入左侧腔体和中间腔体；流入中间腔体排气也通过多孔隔板进入左侧腔体，排气在左侧腔体中汇集后从主过滤器进口流入，携带颗粒被主过滤器滤芯拦截并被捕集，净化后排气从主过滤器出口经排气出口管排出。