CN104564246A - 柴油发动机dpf低温再生点火器径向储热体进油总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够迅速提高柴油机（车）的排气温度，使得排气温度能在几分钟内从50℃左右上升到600℃以上的柴油发动机DPF低温再生点火器径向储热体进油总成，点火棒总成中的点火棒两端位于储热器总成中储热体内护套两端储热体顶盖和储热体底盖外，储热器总成由储热片、储热隔片、储热体底盖、储热体外护套、储热体导管、储热体内护套、储热体顶盖，炭纸及油管构成；储热体底盖、储热体导管、储热体内护套、储热体顶盖构成储热体壳，储热片、储热隔片交错套固在储热体导管上，储热体外护套通过炭纸套在储热体内护套，油管出油口穿过储热体底盖进油管孔位于储热器总成的储热体内护套中。

Description

柴油发动机DPF低温再生点火器径向储热体进油总成

技术领域

本发明涉及一种能够迅速提高柴油机（车）的排气温度，使得排气温度能在几分钟内从50℃左右上升到600℃以上的柴油发动机DPF低温再生点火器径向储热体进油总成，属柴油发动机尾气再生低温点火器部件总成制造领域。

背景技术

本申请人所有CN103104314A、名称“一种柴油发动机排气后处理装置预热升温器”，芯棒套在加热棒上且加热棒的一端裸露在芯棒外且构成高温引燃头，芯棒两端与柴油气化腔两端端盖密封连接，蓄热体套在芯棒上且位于柴油气化腔内，燃烧腔一端与柴油气化腔连接且罩在高温引燃头上，输油管外置在燃烧腔的壁上且输油管中的喷油管部穿过柴油气化腔端盖且位于柴油气化腔内，位于加热棒一端的柴油气化腔的端盖上开有油气喷嘴。

发明内容

设计目的：设计一种能够迅速提高柴油机（车）的排气温度，使得排气温度能在几分钟内从50℃左右上升到600℃以上的柴油发动机DPF低温再生点火器径向储热体进油总成。

设计方案：为了实现上述设计目的。1、采用高温陶瓷密封胶密封固定点火棒引线与点火棒的设计，是本发明的技术特征之一。这样设计的目的在于：由于高温陶瓷胶为中性有机硅材料，粘接强度高， 它不仅具有吸震缓冲作用和良好的耐高低温性能，其耐温范围为-60-300℃，而且耐老化性能优异。本申请将其用于固定点火棒、点火棒引线的同时，对点火棒引线起到绝缘和隔热的作用。2、储热片的设计，是本发明的技术特征之二。这样设计的目的在于：由于储热片在结构设计上设有油管嵌入凹槽及四周均为散热齿条结构，当点火棒通电发热后，它既能吸收点火棒产生的热量，又能将吸收的热量散发，同时又能引导燃料油按照特定的路线流动，实现了储热体高效气化柴油的目的。3、点火棒绝缘层的设计，是本发明的技术特征之三。这样设计的目的在于：由于本申请的绝缘导热层由氮化硼等组成，而氮化硼具有耐高温、耐高压、绝缘性、散热好的特点，因此它不仅能够把点火棒电能转换成点火器需要的热能，而且可以同时作为点火触发装置使用。4、储热体底盖的设计，是本发明的技术特征之四。这样设计的目的在于：由于储热体底盖与储热体内护套、储热体顶盖、储热片、储热体隔片储热体导管构成燃油加热通道，其上设有喷油孔，可引导燃油蒸汽或燃油按特定的位置和方向喷射，其上设有油管孔，可以使油管安装至储热体内部。5、储热体外护套的设计，是本发明的技术特征之五。这样设计的目的在于：由于储热体外护套与储热体内护套、储热体顶盖、储热体底盖构成储热体保温层，实现了对储热体经行保温处理。6、储热体导管的设计，是本发明的技术特征之六。这样设计的目的在于：由于储热体导管采用方形或圆形不锈钢管件，它既能实现点火棒安装固定，同时又能把点火棒的热能传递到储热片内。7、储热体隔片的设计，是本发明的技术特征之七。这样设计的目的在于：将储热体隔片用于在储热片之间可以形成一定的燃油加热通道，确保燃油的顺利通过。8、采用炭纸作为保温材料的设计，是本发明的技术特征之八。这样设计的目的在于：由于炭纸采用石墨制耐高温保温材料，将其用于对蓄热体经行保温处理，保温效果好。

技术方案：一种柴油发动机DPF低温再生点火器径向储热体进油总成，点火棒总成中的点火棒两端位于储热器总成中储热体内护套两端储热体顶盖和储热体底盖外，储热器总成由储热片、储热隔片、储热体底盖、储热体外护套、储热体导管、储热体内护套、储热体顶盖，炭纸及油管构成；储热体底盖、储热体导管、储热体内护套、储热体顶盖构成储热体壳，储热片、储热隔片交错套固在储热体导管上，储热体外护套通过炭纸套在储热体内护套，油管出油口穿过储热体底盖进油管孔位于储热器总成的储热体内护套中。

本发明与背景技术相比，能够迅速提高柴油机（车）的排气温度，使得排气温度能在几分钟（3-5分钟）内从50℃左右上升到600℃以上，从而达到再生颗粒捕集器（DPF）的目的。

附图说明

图1是柴油发动机DPF低温再生点火器径向储热体进油总成结构示意图。

图2是图1中储热体底盖的结构示意图。

图3是图1中储热片的结构示意图。

图4是柴油发动机DPF低温再生点火器结构示意图。

图5是图4中A-A向剖视结构示意图。

图6是图5的侧视结构示意图。

图7是图4中锥形空气燃烧管的结构示意图。

图8是图4中空气导流分散板的结构示意图。

图9是图4中气流导向圈的结构示意图。

图10是图4中点火器法兰的结构示意图。

图11是图4中点火棒围板的结构示意图。

图12是图4中锥度管外护套（管）的结构示意图。

图13是图4中喇叭导管的结构示意图。

图14是图13的立体结构示意图。

图15是弯管扰流器的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：参照附图1-3。一种柴油发动机DPF低温再生点火器径向储热体进油总成，点火棒总成中的点火棒7两端位于储热器总成中储热体内护套23两端储热体顶盖24和储热体底盖19外，储热器总成由储热片6、储热隔片22、储热体底盖19、储热体外护套20、储热体导管21、储热体内护套23、储热体顶盖24，炭纸30及油管25构成；储热体底盖19、储热体导管21、储热体内护套23、储热体顶盖24构成储热体壳，储热片6、储热隔片22交错套固在储热体导管21上，储热体外护套20通过炭纸30套在储热体内护套23，油管25出油口穿过储热体底盖19进油管孔1903位于储热器总成的储热体内护套23中。储热体底盖19与储热体内护套23、储热体顶盖24、储热片6、储热体隔片22、储热体导管21构成燃油加热通道，储热体底盖19上设有加热棒伸出孔1901、喷油孔1902和油管孔1903。喷油孔直径为Φ0.8或Φ1.0或Φ1.2或Φ1.5或Φ1.7或Φ2.0。储热片6上开有油管嵌入凹槽2501及储热体导管21穿入孔2502。

实施例2：参照附图4-14。在实施例1的基础上，一种由径向储热体进油总成构成的柴油发动机DPF低温再生点火器，包括点火棒总成、储热体总成、点火器燃烧腔总成，点火器风叶外护套14前端与点火棒总成连接，储热体总成、点火器燃烧腔总成位于点器风叶外护套14内，流体整流罩位于点火器风叶外护套14内且直对点燃烧腔总成后端，点火器风叶外护套14后端与扰流器前端连通。扰流器由直管风叶内护套38、直管风叶外护套39、入口法兰40、出口法兰41、多片扰流叶片42构成；多片扰流叶片42间距分布在直管风叶内护套38内且多片扰流片42直视为360度分布，直管风叶外护套39中空套在直管风叶内护套38上且直管风叶内护套38和直管风叶外护套39两端分别与入口法兰40、出口法兰41连接。

扰流叶片42为3片异形不锈钢板冲压件， 3片异形不锈钢板冲压件呈交错摆布，径向交错角度120°，安装在直管风叶内护套38的内部，扰流叶片圆弧边与直管风叶内护套38无缝连接，其表面与扰流器入口端面呈45°±5°，扰流叶片38之间最小间距为25-35MM，其作用是引导和改变进入扰流器的热气流的流动方向和流速。

直管风叶内护套38采用异形直管，长度180-220MM,和直管风叶外护套39、扰流器入口法兰40、扰流叶片42、扰流器出口连接法兰41构成扰流器。用于把低温点火器安装、连接到排气管上，起固定和保护点火器的作用，同时引导排气气流、点火器火焰和热气流。

直管风叶外护套39长度170-190MM的不锈钢管，用于和直管风叶内护套38构成双层管道，起保温隔热和保护的作用。

扰流器入口连接法兰40和点火器出口法兰34连接，用于连接、固定点火器和扰流器。

扰流器出口连接法兰41连接、固定扰流器，引导热气流进入ART总成。

扰流叶片42采用异形不锈钢板冲压件，一共3片呈交错摆布，径向交错角度120°，安装在直管风叶内护套38的内部，扰流叶片圆弧边与直管风叶内护套38无缝连接，其表面与扰流器入口端面呈45°±5°，扰流叶片38之间最小间距为25-35MM。其作用是引导和改变进入扰流器的热气流的流动方向和流速。

流体整流罩由喇叭空气储热管12、锥度气流导流叶13和出火展开叶14构成；喇叭空气储热管12大口端装有出火展开叶14，锥度气流导流叶13分布在喇叭空气储热管12外壁且气流导流叶13与套在其上的点火器风叶外护套15内壁相触，喇叭空气储热管12小口端与锥度管外护管10后端口相接。

喇叭空气储热管12采用不锈钢异径管，对燃烧的火焰起稳定和引导的作用，同时保证燃油能充分燃烧。锥度气流导流叶13采用异形不锈钢板，可对发动机排气经行整流。出火展开叶14采用不锈钢冲压件，对火焰和气流经行顺时针或逆时针的整流，起均匀和分散火焰及热气流的作用。点火器风叶外护套15采用不锈钢管件，用于把低温点火器安装、连接到排气管上，起固定和保护点火器的作用，同时引导排气气流、点火器火焰和热气流。

点火器燃烧腔总成中喇叭导管11中直管段端部将点火棒7及储热体底盖19喷油嘴、油管孔围在其内且直管段部下部开有空气进口，锥形空气燃烧管9内壁通过空气导流分散板8及气流导向圈17分别与喇叭导管11中直管段和喇叭段卡接且锥形空气燃烧管9前端口与储热体底盖19相接，锥形空气燃烧管9后端口与套在其上的锥度管外护管10后端内壁卡接，锥度管外护管10前端置有锥度管端盖18。

喇叭导管11中的喇叭段由数根与喇叭导管直管段为连的导管条1101扩口而成，导管条与导管条之间为凹槽1102，喇叭导管直管段下部开有空气进口1103。喇叭导管11采用不锈钢加工件，作用是保护点火棒7不被新鲜空气吹冷或吹灭，同时也起到对新鲜空气的导流作用。

锥形空气燃烧管9采用不锈钢异径管，与气流导向圈17、喇叭空气储热管12、气流旋转风叶14共同组成点火器燃烧室，引导燃油按特定方向充分燃烧，其上设有空气进气孔，即锥形空气燃烧管9前部开有进气孔901，可以引导新鲜空气进入燃烧室内。

锥度管外护套10采用不锈钢管件，和锥形空气燃烧管9、锥度管端盖18组成新鲜空气加热腔，用于给新鲜空气加热。

空气导流分散板8圆周面有多个空气导孔801。空气导流分散板采用不锈钢加工件，作用是对新鲜空气经行导流和分散，最终提供点火器点火所需要的氧气。

气流导向圈17内外壁均呈环形斜面1701和1702。气流导向圈17采用不锈钢冲压件，对新鲜空气起到改变方向的作用，保证新鲜空气与燃油蒸汽充分混合，达到完全燃烧的目的。

储热体总成由储热片6、储热隔片22、储热体底盖19、储热体外护套20、储热体导管21、储热体内护套23、储热体顶盖24，炭纸30构成；储热体底盖19、储热体导管21、储热体内护套23、储热体顶盖24构成储热体壳，储热片6、储热隔片22交错套固在储热体导管21上，储热体外护套20通过炭纸30套在储热体内护套23，油管25进油口与位于点火器法兰3端上的进油嘴连通，油管25中段弯曲成弹簧状并安装在锥形空气燃烧管9部，油管25出油口穿过储热体底盖19油管孔位于储热体内护套23且嵌在储热片6油管卡槽中。

储热片6采用不锈钢冲压件，用于吸收和蓄积点火棒7通电后产生的热量，同时引导燃料油按照特定的路线流动。储热片6和储热隔片22、储热体底盖19、储热体外护套20、储热体导管21、储热体内护套23、储热体顶盖24，炭纸30组合构成储热体。

储热体底盖19采用不锈钢冲压件，用于保护储热片，与储热体内护套23、储热体顶盖24、储热片6、储热体隔片22储热体导管21构成燃油加热通道，其上设有喷油孔，喷油孔直径为Φ0.8或Φ1.0或Φ1.2或Φ1.5或Φ1.7或Φ2.0，可引导燃油蒸汽或燃油按特定的位置和方向喷射。其上设有油管孔，可以使油管25安装至储热体内部。

储热体外护套20采用不锈钢管件，用于保护储热体，与储热体内护套23，储热体顶盖24、储热体底盖19构成储热体保温层，对储热体经行保温处理。

储热体导管21采用方形或圆形不锈钢管件，用于安装固定点火棒7，同时把点火棒的热能传递到储热片内。

储热体隔片22采用不锈钢冲压件，用于在储热片6之间形成一定的燃油加热通道。

储热体内护套23采用不锈钢管件，保护储热片6和储热体隔片22，构成燃油加热通道或腔体。

储热体顶盖24采用不锈钢冲压件，保护储热片6和储热体隔片22，构成燃油加热通道或腔体。

储热体底盖19上设有加热棒伸出孔1901、喷油孔1902和油管孔1903。喷油孔直径为Φ0.8或Φ1.0或Φ1.2或Φ1.5或Φ1.7或Φ2.0。

点火棒总成中点火器法兰3四周设有固定孔耳301且用于固定点火器风叶外护套15，点火器法兰3内腔设有支撑加强筋架305且用于安装储热体总成；点火棒7后端与点火引线1连接之间采用密封胶4密封在由点火棒围板5、点火器法兰3、点火棒盖板29构成的密封腔内。点火棒：一种电阻式电加热器，绝缘导热层由氮化硼等组成，主要作用是把电能转换成点火器需要的热能，同时提供可作为点火触发装置使用。

点火器法兰3用于把点火器固定、连接到排气管上，法兰上同时或安装有油管固定件27、气管固定件28，点火器绝缘塞2、点火棒围板29，储热体外护套23。

密封胶：一种4采用高温陶瓷胶，用于固定点火棒7、点火棒引线1，同时对点火棒引线起到绝缘和隔热的作用。

点火棒围板5采用不锈钢冲压件，用于保护点火棒引线1、点火棒7，承载密封胶4。

点火器法兰3侧部开有点火引线安装腔302、气嘴安装孔303、油嘴安装孔304。

点火器法兰3上的气嘴安装孔303、油嘴安装孔304分别安装有气嘴固定件28和油嘴固定件27。

点火器法兰3内置有点火器法兰塞2。点火器绝缘塞2采用硅酸铝陶瓷器件，用于固定点火棒引线1，同时起到对点火棒引线1进行绝缘、隔热等保护作用。

点火棒引线1采用耐500℃以上高温的纯镍或镀镍的电线，用于给加热棒提供DC24V、DC12V、AC220/50hz、AC110/50HZ的电源。点火棒7为电阻式电加热器，火点棒7上套有绝缘导热层。

实施例2：参照附图15。在实施例1的基础上，扰流器由弯管风叶内护套31、弯管风叶外护套32、多片扰流叶片（35，36，43）、入口法兰33和出口法兰36构成；多片扰流叶片35间距分布在弯管风叶内护套31内且多片扰流片35直视为360度分布，弯管风叶外护套32中空套在弯管风叶内护套31上且弯管风叶内护套31和弯管风叶外护套32两端分别与入口法兰33和出口法兰36连接。扰流叶片Ⅰ35为异形不锈钢板冲压件，安装在弯管风叶内护套31的内部，圆弧边与弯管风叶内护套31无缝连接接，表面与扰流器入口端面呈45°±5°；扰流叶片Ⅱ36为异形不锈钢板冲压件，安装在弯管风叶内护套31的内部，圆弧边与弯管风叶内护套31无缝连接接，表面与扰流器入口端面呈60°±5°，且与扰流片Ⅰ35最小间距为20MM-30MM；扰流叶片Ⅲ43异形不锈钢板冲压件，安装在弯管风叶内护套31的内部，圆弧边与弯管风叶内护套31无缝连接接，表面与扰流器入口端面呈60°±5°，且与扰流片Ⅱ36最小间距为20MM-30MM。

弯管风叶内护套31异采用形弯管，和弯管风叶外护套32、扰流器入口法兰33、扰流风叶Ⅰ35、扰流风叶Ⅱ36、扰流风叶Ⅲ43、扰流器出口连接法兰37构成扰流器，用于把低温点火器安装、连接到排气管上，起固定和保护点火器的作用，同时引导排气气流、点火器火焰和热气流。

弯管风叶外护套32为90°弯头，用于和弯管风叶内护套31构成双层管道，起保温隔热和保护的作用。

扰流器入口连接法兰33和点火器出口法兰34连接，用于连接、固定点火器和扰流器。

点火器出口连接法兰34和扰流器入口法兰连接。

扰流叶片Ⅰ35：一种采用异形不锈钢板冲压件，安装在弯管风叶内护套31的内部，圆弧边与弯管风叶内护套31无缝连接接，表面与扰流器入口端面呈45°±5°。其作用是引导和改变进入扰流器的热气流的流动方向。扰流叶片Ⅱ36采用异形不锈钢板冲压件，安装在弯管风叶内护套31的内部，圆弧边与弯管风叶内护套31无缝连接接，表面与扰流器入口端面呈60°±5°，且与扰流片Ⅰ35最小间距为20MM-30MM。扰流叶片Ⅲ3采用异形不锈钢板冲压件，安装在弯管风叶内护套31的内部，圆弧边与弯管风叶内护套31无缝连接接，表面与扰流器入口端面呈60°±5°，且与扰流片Ⅱ36最小间距为20MM-30MM。

扰流器出口连接法兰37连接、固定扰流器，引导热气流进入ART总成。

柴油发动机DPF低温再生点火器的点火再生方法，对点火棒7经行一段时间的持续供电，最终使得储热片6，储热体隔片22能储备足够的热能（温度饱和），然后同时或分时启动供油和供气，储热片6的热量使得燃料油（柴油）气化成油蒸汽，且达到燃料油（柴油）的燃点温度，通过储热体底盖19上的喷油孔，喷射到喇叭导管11内，同时新鲜的空气通过气路通道最终与油蒸汽在喇叭导管内11混合，由点火棒7的前端高温头触发点燃，形成明火，油管中段弯曲部分以及空气加热腔接受明火的热量，使得供油在油管弯曲处持续气化成高温油蒸汽，同时供气经过加热后才进入锥形燃烧管9与油蒸汽混合起燃，这样就保证了整个燃烧过程的连续性；油气混合物在锥形空气燃烧管9和喇叭空气储热管12、出火展开叶14所组成的燃烧室内得到最大限度的充分燃烧后，经出火展开叶14喷射到由点火器风叶外护套15和扰流器所组成的气流混合室，经过出火展开叶14的整流，此处热气流与火焰呈顺时针（逆时针）旋转，同时发动机排气经锥度气流导流叶13的整流，进入气流混合室的气流也呈顺时针（逆时针）旋转，热气流、火焰、发动机尾气在气流混合室内进一步燃烧且混合均匀后，经扰流器的扰流，可使混合气流直线均匀排出），确保了排出气流混合室的气流流量和温度分布的均匀性，从而保证温控点随机有效和DPF的完全再生。柴油发动机DPF低温再生点火器把火焰从直径4cm的管径里喷出，经过多次混合，充分燃烧，最终使得热气流扩散到直径为30cm平面上，气流温度和流量分布均匀一致，且温度达到600℃以上。

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 (4)

1.一种柴油发动机DPF低温再生点火器径向储热体进油总成，点火棒总成中的点火棒两端位于储热器总成中储热体内护套两端储热体顶盖和储热体底盖外，其特征是储热器总成由储热片、储热隔片、储热体底盖、储热体外护套、储热体导管、储热体内护套、储热体顶盖、炭纸及油管构成；储热体底盖、储热体导管、储热体内护套、储热体顶盖构成储热体壳，储热片、储热隔片交错套固在储热体导管上，储热体外护套通过炭纸套在储热体内护套，油管出油口穿过储热体底盖进油管孔位于储热器总成的储热体内护套中。

2.根据权利要求1所述的柴油发动机DPF低温再生点火器径向储热体进油总成，其特征是：储热体底盖与储热体内护套、储热体顶盖、储热片、储热体隔片、储热体导管构成燃油加热通道，储热体底盖上设有加热棒伸出孔、喷油孔和油管孔。

3.根据权利要求1所述的柴油发动机DPF低温再生点火器径向储热体进油总成，其特征是：喷油孔直径为Φ0.8或Φ1.0或Φ1.2或Φ1.5或Φ1.7或Φ2.0。

4.根据权利要求1所述的柴油发动机DPF低温再生点火器径向储热体进油总成，其特征是：储热片上开有油管嵌入凹槽。