CN103104318B - 柴油发动机排气后处理装置专用加热棒及加热棒功能分布 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在不需要点火系统条件下既能提升柴油车排气温度，又能在零度以下的超低温状态下对柴油发动机排气后处理装置进行再生的柴油发动机排气后处理装置专用加热棒及加热棒功能分布，加热棒为柱状结构且划分为接线端部、热传导部和高温引燃头，热传导部位于柴油气化腔内且与柴油气化腔两端端盖密封配合，高温引燃头位于柴油气化腔端盖外。优点：一是采用氮化硼作为加热棒的加热体，不仅能够在1000℃的状态下长期处于点燃状态，突破环境温度及车辆排气温度的低温限制，不受环境温度影响，在环境温度≥-30℃时，不仅能实现点火再生，而且点火升温时不会产生二次污染，满足各级排放标准，并且在完成燃烧后而不被空气氧化等。
Description
技术领域
本发明涉及一种在不需要点火系统条件下既能提升柴油车排气温度，又能在零度以下的超低温状态下对柴油发动机排气后处理装置进行再生的柴油发动机排气后处理装置专用加热棒及加热棒功能分布，属柴油点火器零部件制造领域。
背景技术
CN101178020A、名称“柴油发动机尾气排放净化系统”，是由壁流式过滤体的柴油机尾气排放颗粒捕集器及混合气管路，助燃空气管路，电子控制单元所组成，其特征是在发动机排气口处安装有测量压力的传感器及安装在燃烧器上的温度传感器及分别安装在排放颗粒捕集器前、后的温度传感器，在尾气排放颗粒捕集器的前部安装有燃烧器，在该燃烧器内安装有喷油嘴及由点火线圈控制的火花塞，与喷油嘴连接的是混合气管路，油泵，电磁阀，将经过柴油滤芯过滤的柴油和来自高压气罐或自带压缩机的经过减压阀减压的压缩空气输入到喷射器总成后经混合气管路进入喷油嘴，电动机，带动风机产生经过过滤芯过滤的具有足够压力及流量的助燃空气，经单向阀以及助燃空气管路输送到燃烧器中。其不足之处：一是该柴油发动机尾气排放净化系统净化所用柴油需点火线圈控制火花塞来实现柴油的点燃，不仅可靠性受制于电路结构的构成，而且受制于火花塞本身条件的制约，因此点火的可靠性差；二是该系统对于低温状态的柴油无法点燃，特别是在零下状态下，零下几十度的情况下，根据无法实现低温点火；三是点火失败，直接产生二次环境汅染。
发明内容
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种用于提升柴油车排气温度，使得低排气温度条件下柴油机颗粒物过滤器的再生效率和尿素选择性催化还原反应效率大幅度提高，并且在不需要点火系统条件下既能提升柴油车排气温度，又能在零度以下的超低温状态下再生柴油发动机排气后处理装置的同时，又不会发生柴油二次污染的柴油发动机排气后处理装置专用加热棒及加热棒功能分布。
设计方案：为了实现上述设计目的。1、加热棒为柱状结构且划分为接线端部、热传导部和高温引燃头的设计，是本发明的技术特征之一。这样做的目的在于：加热棒的热传导部位于柴油气化腔内且与柴油气化腔两端端盖密封配合，而接线端部和高温引燃头则位于柴油气化腔端盖外，位于柴油气化腔中加热棒的热传导部上套有蓄热体，油管喷油管部穿过柴油气化腔端盖且位于柴油气化腔内，油气喷嘴管位于加热棒高温引燃头的下方且与柴油气化腔连通，当柴油由油气喷油管中的柴油喷到蓄热体上时，由于加热棒通电产生的热量直接通过加热棒的热传导部传给高温蓄热体，高温蓄热体将柴油气化，形成高温高压油气，该高温高压油气由位于加热棒引燃头下方的油气喷嘴管上的喷嘴出瞬间雾化喷到高温引燃头上，被高温引燃头点燃，使高温引燃头一直处于燃烧雾化柴油的状态，直到工作停止。2、加热棒由氮化硼棒体和发热丝构成的设计，是本发明的技术特征之二。这样做的目的在于：一是氮化硼由氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体。具有抗化学侵蚀性质，不被无机酸和水侵蚀，只有在1200℃以上时氮化硼才会开始在空气中氧化，熔点达3000℃才会发生熔化。本发明将氮化硼压制成加热棒，不仅在高温状态下与柴油不会发生化学反应，而且在空气中不会发生任何氧化，更重要的是在作为本发明的引燃头时，完全能够在1000℃的状态长期处于点燃状态，并且在完成燃烧后而不被空气氧化，确保了柴油发动机尾气净化系统在超低温状态下，能够根据控制器指令随时可靠地点燃柴油；二是由于钨丝不仅能够耐3400℃高温，而且发热效极高，本发明采用钨丝作为发热材料压制在氮化硼内所构成加热棒内，不仅实现了耐高温、抗腐蚀、热传导效率高，而且使用寿命长。
技术方案1：一种柴油发动机排气后处理装置专用加热棒，加热棒为柱状结构且划分为接线端部、热传导部和高温引燃头，热传导部位于柴油气化腔内且与柴油气化腔两端端盖密封配合，高温引燃头位于柴油气化腔端盖外。
技术方案2：一种柴油发动机排气后处理装置专用加热棒的加热棒功能分布，加热棒为柱状结构且划分为接线端部、热传导部和高温引燃头，接线端部与电源输入端连接，热传导部用于加热套在其上的蓄热体，高温引燃头用于引燃高温高压雾化柴油。
本发明与背景技术相比，一是采用氮化硼作为加热棒的加热体，不仅能够在1000℃的状态下长期处于点燃状态，突破环境温度及车辆排气温度的低温限制，不受环境温度影响，在环境温度≥-30℃时，不仅能实现点火再生，而且点火升温时不会产生二次污染，满足各级排放标准，并且在完成燃烧后而不被空气氧化；二是氮化硼作为加热棒，既突破传统点火方法，又避免了点火再生时对随车电子器件的干扰和影响。
附图说明
图1是柴油发动机排气后处理装置专用加热棒的结构示意图。
图2是加热棒的端面结构示意图。
图3是图1应用实施例一的结构示意图。
图4是图1应用实施例二的结构示意图。
图5是柴油气化集成总成和助燃集成总成的结构示意图。
图6是柴油气化集成总成的结构示意图。
图7是图1的侧视结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参照附图1-3。一种柴油发动机排气后处理装置专用加热棒，加热棒1为柱状结构（整体结构）且划分为接线端部105、热传导部104和高温引燃头103，热传导部104位于柴油气化腔2内且与柴油气化腔2两端端盖密封配合，如高温粘接密封、烧结密封等众多方式。高温引燃头103位于柴油气化腔（2）端盖外。所述加热棒1由棒体101和发热丝102构成，发热丝102内置在棒体101内一般为模具压制成型。所述发热丝102为钨丝，或钼丝，或其它发热丝。所述棒体101为氮化硼棒体。
实施例2：参照附图1和2。在实施例1的基础上，一种柴油发动机排气后处理装置专用加热棒的加热棒功能分布，加热棒1为柱状结构且划分为接线端部105、热传导部104和高温引燃头103，接线端部105与电源输入端连接，热传导部104用于加热套在其上的蓄热体，高温引燃头103用于引燃高温高压雾化柴油。
实施例3：参照附图4-7。一种柴油发动机排气后处理升温装置，芯棒3（套管3）套在加热棒1上且加热棒1的一端裸露在芯棒3外且构成高温引燃头103，加热棒103另一端与电源连接且设有陶瓷护套15，高温引燃头103上罩有引燃管腔11（引燃管腔是指管子一端与柴油气化腔2端口密封连接、另一端开口），芯棒3两端与柴油气化腔2两端端盖密封连接，如高温粘接密封、烧结密封等众多方式。蓄热体4套在芯棒3上且位于柴油气化腔2内，燃烧腔12一端与柴油气化腔2连通且罩在引燃管腔11上，输油管8中的喷油管部穿过柴油气化腔2端盖且位于柴油气化腔2内，输油管8中的加热部位于燃烧腔12内，所述输油管8喷油管部上间距开有喷油微孔7。输油管8中的加热部位于燃烧腔12内，位于加热棒1一端的柴油气化腔2的端盖上开有油气喷嘴10。
实施例3-1：在实施例1的基础上，引燃管（管子）构成引燃管腔11且引燃管腔11的壁上开有气孔14，该气孔14可以是环状分布在开口引燃腔11壁上，也可以不是。
实施例3-2：在实施例1的基础上，所述裸露在芯棒3外的加热棒的长度小于15毫米，但不局限此。
实施例3-3：在实施例1的基础上，所述输油管8加热部呈螺旋盘旋状结构且位于燃烧腔12内。
实施例3-4：在实施例1的基础上，所述蓄热体4由直径不等散热片一大一小间距叠加构成。
实施例3-5：在实施例1的基础上，所述柴油气化腔2由腔身和两个端盖构成，两个端盖与腔身壁两端密封连接。
实施例3-6：在实施例1的基础上，所述燃烧腔12一端与与柴油气化腔2壁旋接连接或焊接。所述燃烧腔12为直径不等的二级腔体构成凸台结构，输油管8加热部的螺旋盘管紧靠在直径大的燃烧腔壁，目的是避免螺旋盘管阻挡燃烧通道。
实施例3-7：在实施例1的基础上，所述燃烧腔12的另一端与喇叭口13连接。
实施例3-8：在实施例1的基础上，所述柴油气化腔2的腔身201上裹有隔热保温层6且隔热保温层6上套有保温套5。
实施例3-9：在实施例1的基础上，所述加热棒1由氮化硼棒体101和发热丝102构成，发热丝102内置在棒体101内。所述发热丝102为钨丝。所述棒体101为氮化硼棒体。
实施例3-10：在实施例1的基础上，所述柴油气化腔2的腔身201和燃烧腔12的腔身上分别有固定抱箍17且固定抱箍17上端与法兰盖18连接，法兰盖18与法兰体20上的法兰盖孔相匹配，柴油气化腔2悬吊在法兰体20的腔内，避免车辆行驶中道路不平对柴油气化腔2刚性冲击。
实施例1-11：在实施例1的基础上，所述固定抱箍17与腔身间置有蓄热保温套16。
实施例3-12：在实施例1的基础上，所述法兰盖18呈凹槽状结构且凹槽口上设有盖板19且法兰盖18与盖板间连接部采用密封垫21密封。
实施例4：在实施例1-3的基础上，一种柴油发动机排气后处理装置专用加热棒的点火方法，柴油发动机尾气净化系统需要点火工作时，闭合开关，电源向位于柴油气化腔2中的加热棒1供电，加热棒1得电后发热，其位于柴油气化腔2内的加热棒产生高温直接传导给蓄热体4，蓄热体4散发的高温热量将柴油气化腔2内的空气加热成过热空气，而位于柴油气化腔2外、助燃腔12内的加热棒高温引燃头103则处于高温状态且将助燃腔12内的空气加热，位于助燃腔12内输油管8中柴油则被助燃腔12中热空气预热，预热后的柴油由输油管8中的喷油管部喷到位于柴油气化腔2内的蓄热体4上即被蓄热体4气化形成高温高压柴油油气，柴油气化腔2内的高温高压柴油油气在高压油气的作用下由位于柴油气化腔2上的油气喷嘴管11上的喷油微孔10喷出的瞬间形成高温高压油雾，该高温高压油雾喷到加热棒高温引燃头103的时瞬间被加热棒高温引燃头103点燃燃烧，从而达到点燃柴油发动机尾气净化系统进行工作，直到工作结束。
实施例4-1：在实施例11的基础上，电源向内置在加热棒3内钨丝102供电，钨丝102得电后发热加热氮化硼棒体101，被加热后的氮化硼棒体101通过套在氮化硼棒体101上的芯棒3将热量传导给蓄热体4。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种柴油发动机排气后处理装置专用加热棒，其特征是：加热棒由氮化硼棒体和发热丝构成且在1000℃的状态长期处于点燃状态，并且在完成燃烧后而不被空气氧化，加热棒为柱状结构且划分为接线端部、热传导部和高温引燃头，热传导部位于柴油气化腔内且与柴油气化腔两端端盖密封配合，接线端部和高温引燃头位于柴油气化腔端盖外，接线端部与电源输入端连接，位于柴油气化腔中加热棒的热传导部上套有蓄热体，油管的喷油管部穿过柴油气化腔端盖且位于柴油气化腔内，油气喷嘴管位于加热棒高温引燃头的下方且与柴油气化腔连通，当柴油由喷油管部喷到蓄热体上时，由于加热棒通电产生的热量直接通过加热棒的热传导部传给高温蓄热体，高温蓄热体将柴油气化，形成高温高压油气，该高温高压油气由位于加热棒引燃头下方的油气喷嘴管上的喷嘴喷到高温引燃头上，被高温引燃头点燃，使高温引燃头一直处于燃烧雾化柴油的状态，直到工作停止。
2.根据权利要求1所述的柴油发动机排气后处理装置专用加热棒，其特征是：所述加热棒由棒体和发热丝构成，发热丝内置在棒体内。
3.根据权利要求2所述的柴油发动机排气后处理装置专用加热棒，其特征是：所述发热丝为钨丝，或钼丝。
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Denomination of invention: Special heating rod for diesel engine exhaust after treatment device and function distribution of heating rod Effective date of registration: 20220424 Granted publication date: 20160622 Pledgee: Guizhou Kaili Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Development Zone sub branch Pledgor: GUIZHOU HUANGDI DIESEL ENGINE CLEANER CO.,LTD. Registration number: Y2022520000021 |
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