CN104832322A - 一种带自感信号的egr颗粒过滤装置 - Google Patents

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王�忠
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王宇成
赵洋
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Abstract

本发明涉及一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置，包括进气室、滤气室、排气室。进气室一端通过管道与EGR阀门相连，另一端与滤气室连接；滤气室一端与进气室连接，另一端与排气室相连，排气室一端与滤气室相连，另一端与EGR冷却器直接相连。滤器室内安装有滤芯，进气室与滤气室之间可拆卸，方便进行滤芯的更换。本发明装置一方面可以有效防止颗粒物在EGR冷却器中发生激冷效应，造成EGR冷却器内部壁面形成积炭，覆盖在散热片表面，影响冷却器的散热效果，造成EGR阀体密封失效，引起柴油机排放的恶化。另一方面，可以防止废气再循环系统中的颗粒重新引入燃烧室，造成颗粒的二次成核，减少颗粒污染物的排放。

Description

一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置
技术领域
本发明专利涉及一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置，能够净化废气再循环系统中的颗粒物，属于柴油机废气控制与净化装置技术领域。
背景技术
废气再循环系统(EGR)作为柴油机重要的机内净化措施，主要由EGR阀、EGR冷却器等装置组成，有助于降低柴油机的NOx排放，但现使用的EGR系统中没有安装颗粒净化装置。在大型柴油机中，废气最大进入量达到40％左右，长时间使用后，EGR系统中的颗粒物受EGR冷却器的激冷效应，在EGR冷却器散热片上附着大量的碳粒，减小了气体损失的热量，降低了EGR冷却器的冷却能力；阻塞严重时，引起EGR阀体密封失效，造成排放指标裂化严重。此外，采用EGR技术还会将废气中的颗粒重新引入燃烧室，造成颗粒的二次成核，导致颗粒污染物排放的增加。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置。
为了实现上述目的，本发明所采取如下技术方案：
一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置，包括：进气室，滤气室和排气室；所述进气室的端口一侧开有出气口，所述出气口上安装有背压感应器，所述进气室开有出气口的端口通过管道与EGR阀门相连，所述进气室另一端与所述滤气室的一端连接，所述滤气室的另一端与所述排气室的一端相连；所述排气室的另一端采用密封垫直接与EGR冷却器相连；所述滤气室内部安装有滤芯，所述滤芯上面布满小正方形气流通道，气流通道的壁面上布满小孔。本发明装置一方面可以有效防止颗粒物在EGR冷却器中发生激冷效应，造成EGR冷却器内部壁面形成积炭，覆盖在散热片表面，影响冷却器的散热效果，造成EGR阀体密封失效，引起柴油机排放的恶化。另一方面，可以防止废气再循环系统中的颗粒重新引入燃烧室，造成颗粒的二次成核，减少颗粒污染物的排放。
进一步，所述滤气室为圆柱体结构，所述进气室与所述排气室均为锥体，所述滤气室的一端连接所述进气室的锥体大圆形口，所述滤气室的另一端连接所述排气室的锥体大圆形口。
进一步，所述进气室与管道之间采用密封垫密封，所述滤气室与所述进气室之间使用螺栓固定，并用密封垫密封，所述滤气室与所述排气室连成一体。该改进的EGR颗粒过滤装置的进气室与滤气室之间可拆卸，方便进行滤芯的更换。
进一步，所述滤芯为圆柱体结构，所述滤芯与所述滤气室内壁啮合。
进一步，所述滤芯材质为碳化硅，耐最高温度为800℃。该改进具有很好的耐热性、耐腐蚀性、强吸附性与过滤性。
进一步，所述小正方形气流通道相邻边长为2mm，壁厚为0.5mm，气流通道的壁面上布满10μs的小孔。经过试验验证，该尺寸改进可以有效过滤颗粒污染物的排放。
进一步，所述背压感应器为弹簧结构装置。当所述滤气室保持通畅时，在弹簧的拉升作用下，弹簧顶端压片与出气口完全密封，所述当滤气室由于积碳发阻塞时，流经的气体压力增大，将弹簧上的压片顶起，发出尖锐的气鸣声，作为所述滤芯发生阻塞，需进行更换的信号。
本发明具有以下有益效果：
1、能够有效过滤EGR系统中的颗粒物，防止EGR冷却器散热片上发生积碳现象，影响EGR冷却器的冷却效果。防止EGR系统中的颗粒再次回到燃烧室，造成颗粒的二次成核，导致柴油机颗粒污染物排放的增加。
2、能够方便进行滤芯的更换，自带的压力感应信号能够有效控制滤芯更换的时间，保证了EGR颗粒过滤装置不发生阻塞。
3、与EGR冷却器联合使用，节约空间。
附图说明
图1是一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置的结构示意图。
图2是一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置中滤芯的截面图。
图3是一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置的工作过程流程图。
图4是一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置与EGR冷却器联合使用示意图。
图中，1、进气室；2、出气口；3、背压感应器；4、螺栓；5、密封垫；6、滤气室；7、滤芯；8、排气室；9、EGR颗粒过滤装置；10、EGR冷却器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明的一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置的结构如图1至图4所示，包括：进气室1；出气口2；背压感应器3；螺栓4；密封垫5；滤气室6；滤芯7；排气室8；EGR颗粒过滤装置9；EGR冷却器10。
该过滤装置主要包括三个部分：进气室1、滤气室6、排气室8。进气室1的一侧开有出气口2，出气口2上安装有背压感应器3，进气室1一端使用管道与EGR阀门相连，管道与进气室1之间采用密封垫密封，进气室1另一端与滤气室6连接；滤气室6内部安装有滤芯7，滤气室6一端与进气室1连接，滤气室6另一端与排气室8相连；排气室8一端与滤气室6相连，排气室另一端采用密封垫直接与EGR冷却器10相连。
滤气室6为圆柱体结构，进气室1与排气室8均为锥体，滤气室6的一端连接进气室1的锥体大圆形面，滤气室6的另一端连接排气室8的锥体大圆形面，从而保证滤芯7在滤气室6内不发生移动。
滤气室6与进气室1之间使用螺栓固定，并用密封垫密封，是可拆卸螺栓连接，方便滤芯7的更换；滤气室6与排气室8则作为一个整体焊接在一起。
滤芯7为圆柱体结构，滤芯7与滤气室6内壁啮合，滤芯7材质为经特殊工艺方法处理的碳化硅，其能够耐最高温度为800℃，具有耐腐蚀性和强吸附性。滤芯7上面布满相邻边长为2mm的小正方形气流通道，壁厚为0.5mm，气流通道的壁面上布满10μs左右的小孔。
背压感应器3为弹簧结构装置，当滤气室6保持通畅时，在弹簧的拉升作用下，弹簧顶端压片与出气口2完全密封，保证了本装置的密封性；当过滤的颗粒聚集到一定程度使滤芯7发生阻塞，流经进气室1的气体压力增大至0.1MPa时，在气流的要作用力下，克服弹簧的拉力，将弹簧上端的压片顶起，发出尖锐的气鸣声，此时可以判断滤芯发生了阻塞，需进行更换。
本发明的工作原理为：本发明用于过滤柴油机废气再循环中的颗粒物，该装置与EGR冷却器联合使用。它主要由进气室、滤气室、排气室、滤芯、背压感应器等部分组成。EGR颗粒过滤装置的进气室由管道与EGR阀门相连，排气室与EGR冷却器直接相连。滤芯安装在滤器室内，EGR颗粒过滤装置的进气室与滤气室之间可拆卸，方便进行滤芯的更换。滤芯采用碳化硅材料，具有耐热性、耐腐蚀性、强吸附性与过滤性。进气室上端出气口安装背压感应器，当过滤的颗粒聚集到一定程度使滤芯发生阻塞时，引起进气室气体压力增大，压力克服弹簧的拉力，将背压感应器弹簧上端的压片顶起，发出鸣叫声，作为滤芯更换的信号。本发明装置一方面可以有效防止颗粒物在EGR冷却器中发生激冷效应，造成EGR冷却器内部壁面形成积炭，覆盖在散热片表面，影响冷却器的散热效果，阻塞严重时，造成EGR阀体密封失效，引起柴油机排放的恶化。另一方面，可以防止废弃再循环系统中的颗粒重新引入燃烧室，造成颗粒的二次成核，减少颗粒污染物的排放。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置，包括：进气室(1)，滤气室(6)和排气室(8)；其特征在于，
所述进气室(1)的端口一侧开有出气口(2)，所述出气口(2)上安装有背压感应器(3)，所述进气室(1)开有出气口(2)的端口通过管道与EGR阀门相连，所述进气室(1)另一端与所述滤气室(6)的一端连接，所述滤气室(6)的另一端与所述排气室(8)的一端相连；所述排气室(8)的另一端采用密封垫直接与EGR冷却器(10)相连；
所述滤气室(6)内部安装有滤芯(7)，所述滤芯(7)上面布满小正方形气流通道，气流通道的壁面上布满小孔。
2.根据权利要求1所述的一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置，其特征在于，所述滤气室(6)为圆柱体结构，所述进气室(1)与所述排气室(8)均为锥体，所述滤气室(6)的一端连接所述进气室(1)的锥体大圆形口，所述滤气室(6)的另一端连接所述排气室(8)的锥体大圆形口。
3.根据权利要求1或2所述的一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置，其特征在于，所述进气室(1)与管道之间采用密封垫密封，所述滤气室(6)与所述进气室(1)之间使用螺栓(4)固定，并用密封垫(5)密封，所述滤气室(6)与所述排气室(8)连成一体。
4.根据权利要求1或2所述的一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置，其特征在于，所述滤芯(7)为圆柱体结构，所述滤芯(7)与所述滤气室(6)内壁啮合。
5.根据权利要求1所述的一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置，其特征在于，所述滤芯(7)材质为碳化硅，耐最高温度为800℃。
6.根据权利要求1所述的一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置，其特征在于，所述小正方形气流通道相邻边长为2mm，壁厚为0.5mm，气流通道的壁面上布满10μs的小孔。
7.根据权利要求1所述的一种带自感信号的EGR颗粒过滤装置，其特征在于，所述背压感应器(3)为弹簧结构装置。
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