CN105545418A - 柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法及设备 - Google Patents

柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法及设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法机及设备，利用无水乙醇作为过滤体再生时的供热能源，将其喷入柴油机排气管道中，利用氧化型催化转化器将其氧化并释放出热量，使排气升温引燃过滤体中的排气微粒，实现过滤体的再生。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.无水乙醇为含氧燃料，再生时不需要补氧2.易挥发，易氧化完全3.再生时无结焦或碳化风险4.再生效率高，再生时间段，且安全可靠。5.避免过滤体再生时的二次污染。6.乙醇为可再生能源，易获取。7.系统简单，不需要额外的点火装置。8.乙醇易储存，无危害。9.再生方法适用于多种材料。

Description

柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法及设备
技术领域
本发明涉及柴油机排气微粒过滤体再生技术领域，特别是涉及一种柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法及设备。
背景技术
柴油机排气微粒过滤体再生技术分为主动再生和被动再生两种，主动再生是指利用外加能量使过滤体内部温度达到微粒氧化燃烧所需温度而实现的再生。目前，国内外常见的柴油机排气微粒过滤体主动再生技术有：燃烧器再生、电加热再生、红外加热再生和微波再生等。
1.燃烧器再生
以燃烧器为主的喷油助燃再生主要使用燃烧器作为再生装置，发动机在低速工况下通常排气温度在200℃以下，使用燃烧器是一种有效的提高排气温度的措施。燃烧器装置通常是在过滤体上游喷入一定量的燃油，再通过点火装置将其点燃。在不同的工况下，可以改变喷油量达到相同的再生温度。
2.电加热再生
电加热再生技术是利用电能加热发动机排气，使其温度提高至颗粒物的着火温度，沉积在过滤体内的颗粒物着火燃烧，实现对过滤体的再生。电加热再生系统结构简单，但耗电量较大。另外，表面加热易造成过滤体再生不均匀或局部温度过高，从而引起过滤体烧熔或炸裂。
3.红外加热再生
碳对辐射能的吸收能力较强，并且陶瓷的导热性能较差，因此可以采用红外加热的方式点燃颗粒物。红外加热再生首先由加热器加热具有较强辐射能力的红外涂层，然后由红外涂层通过辐射方式加热过滤器中捕捉的颗粒物。
4.微波再生
陶瓷材料过滤体对微波的吸收能力较差，但颗粒物对微波的吸收能力很强，是陶瓷的100倍以上。微波加热再生技术利用微波独具的选择加热及体积加热特性，在过滤体内部形成空间分布的热源，不需要热传导，即可使颗粒物吸热着火并燃烧。
发明内容
本发明的目的在于提供一种再生效率高，且可避免再生过程中产生二次污染的柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法及所用设备。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法，利用无水乙醇作为过滤体再生时的供热能源，将其喷入柴油机排气管道中，利用氧化型催化转化器将其氧化并释放出热量，使排气升温引燃过滤体中的排气微粒，实现过滤体的再生。
其中：通过乙醇喷射设备将所述无水乙醇喷入柴油机排气管道中，所述乙醇喷射设备包括：插入尾气管道内的乙醇喷嘴、车载电控气泵、储气罐、调压阀、二位二通电磁阀、车载乙醇箱、减压阻尼孔和计量阀组件，其中计量阀组件由计量阀与混合腔组成，车载电控气泵泵气经储气罐、常闭二位二通电磁阀、调压阀后分两条气路，一条气路连接车载乙醇箱，用于提供乙醇喷射压力，另一条气路经减压阻尼孔后通向计量阀组件的混合腔，用于促进乙醇雾化，乙醇从乙醇箱出来后流经计量阀、混合腔，最后到达乙醇喷嘴；减压阻尼孔位于混合腔与常闭二位二通电磁阀之间、常闭二位二通电磁阀位于车载乙醇箱与调压阀之间、乙醇喷嘴位于排气管道内。
其中：所述乙醇喷射设备与压差传感器和控制器相连接，所述压差传感器和控制器相连接，所述压差传感器包括两个气压输入端，其中一个气压输入端与设置有氧化型催化转化器一侧的排气管路连通，另外一个气压输入端与设置有柴油微粒过滤体一侧的排气管路连通；通过压差传感器检测到柴油机排气微粒过滤体需要再生时，控制器控制给车载电控气泵供电，车载电控气泵开始泵气，直到储气罐内气压高于设定的乙醇喷射压力时，打开常闭二位二通电磁阀，无水乙醇开始从喷嘴喷射；通过循环控制车载电控气泵供电将储气罐内气体压力稳定在一定范围内，通过计量阀控制乙醇喷射量，直至柴油机排气微粒过滤体再生结束，停止气泵供电，关闭二位二通电磁阀。
相应地，本发明还提供了一种用于柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法的设备：所述设备包括乙醇喷射设备、压差传感器和控制器，所述控制器与乙醇喷射设备、压差传感器相连接，所述乙醇喷射设备包括：插入尾气管道内的乙醇喷嘴、车载电控气泵、储气罐、调压阀、二位二通电磁阀、车载乙醇箱、减压阻尼孔和计量阀组件，其中计量阀组件由计量阀与混合腔组成，车载电控气泵泵气经储气罐、常闭二位二通电磁阀、调压阀后分两条气路，一条气路连接车载乙醇箱，用于提供乙醇喷射压力，另一条气路经减压阻尼孔后通向计量阀组件的混合腔，用于促进乙醇雾化，乙醇从乙醇箱出来后流经计量阀、混合腔，最后到达乙醇喷嘴，减压阻尼孔位于混合腔与常闭二位二通电磁阀之间、常闭二位二通电磁阀位于车载乙醇箱与调压阀之间、乙醇喷嘴位于排气管道内，所述乙醇喷射设备与压差传感器和控制器相连接，所述压差传感器和控制器相连接，所述压差传感器包括两个气压输入端，其中一个气压输入端与设置有氧化型催化转化器一侧的排气管路连通，另外一个气压输入端与设置有柴油微粒过滤体一侧的排气管路连通；通过压差传感器检测到柴油机排气微粒过滤体需要再生时，控制器控制给车载电控气泵供电，车载电控气泵开始泵气，直到储气罐内气压高于设定的乙醇喷射压力时，打开常闭二位二通电磁阀，无水乙醇开始从喷嘴喷射；通过循环控制车载电控气泵供电将储气罐内气体压力稳定在一定范围内，通过计量阀控制乙醇喷射量，直至柴油机排气微粒过滤体再生结束，停止气泵供电，关闭二位二通电磁阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.无水乙醇为含氧燃料，再生时不需要补氧2.易挥发，易氧化完全3.再生时无结焦或碳化风险4.再生效率高，再生时间段，且安全可靠。5.避免过滤体再生时的二次污染。6.乙醇为可再生能源，易获取。7.系统简单，不需要额外的点火装置。8.乙醇易储存，无危害。9.再生方法适用于多种材料。
附图说明
图1所示为本发明一种用于柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法的设备示意图；
图中：1.减压阻尼孔，2.常闭二位二通电磁阀,3.调压阀,4.车载电控气泵4,5.储气罐,6.车载乙醇箱,7.计量阀,8.混合腔,9.计量阀组件,10.乙醇喷嘴,11.氧化型催化转化器DOC,12.柴油微粒过滤体。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，其既可以指代某一部件与另一部件直接连接，也可以指代某一部件通过其他部件与另一部件相连接。
本发明提供了一种柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法，利用无水乙醇作为过滤体再生时的供热能源，将其喷入柴油机排气管道中，利用氧化型催化转化器将其氧化并释放出热量，使排气升温引燃过滤体中的排气微粒，实现过滤体的再生。
如图1所示，本发明还提供了一种用于柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法的设备，所述设备由过滤器体和安装在其内的过滤体、氧化型催化转化器、插入尾气管道内的乙醇喷嘴、车载电控气泵、储气罐、调压阀、二位二通电磁阀、车载乙醇箱、减压阻尼孔和计量阀组件组成，其中计量阀组件由计量阀与混合腔组成。车载电控气泵泵气经储气罐、常闭二位二通电磁阀、稳压阀后分两条气路，一条气路连接车载乙醇箱，用于提供乙醇喷射压力，另一条气路经减压阻尼孔后通向计量阀组件的混合腔，用于促进乙醇雾化，乙醇从乙醇箱出来后流经计量阀、混合腔，最后到达乙醇喷嘴。本发明乙醇喷射设备中，车载乙醇箱到计量阀组件之间以及计量阀组件到乙醇喷嘴之间为乙醇管路连接，其余部分为气管连接。
需要说明的是，乙醇喷射和雾化的动力来源于压缩空气，也可来源于汽车自带的压缩气罐。本发明也可用其他喷射方法或设备将乙醇喷入柴油机尾气管道。
具体方法是：当检测到柴油机排气微粒过滤体需要再生时，给车载电控气泵供电，气泵开始泵气，直到储气罐内气压高于设定的乙醇喷射压力时，打开常闭二位二通电磁阀，无水乙醇开始从喷嘴喷射；通过循环控制车载电控气泵供电将储气罐内气体压力稳定在一定范围内，通过计量阀控制乙醇喷射量，直至柴油机排气微粒过滤体再生结束，停止气泵供电，关闭二位二通电磁阀。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法，其特征在于：利用无水乙醇作为过滤体再生时的供热能源，将其喷入柴油机排气管道中，利用氧化型催化转化器将其氧化并释放出热量，使排气升温引燃过滤体中的排气微粒，实现过滤体的再生。
2.根据权利要求1所述的一种柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法，其特征在于：通过乙醇喷射设备将所述无水乙醇喷入柴油机排气管道中，所述乙醇喷射设备包括：插入尾气管道内的乙醇喷嘴、车载电控气泵、储气罐、调压阀、二位二通电磁阀、车载乙醇箱、减压阻尼孔和计量阀组件，其中计量阀组件由计量阀与混合腔组成，车载电控气泵泵气经储气罐、常闭二位二通电磁阀、调压阀后分两条气路，一条气路连接车载乙醇箱，用于提供乙醇喷射压力，另一条气路经减压阻尼孔后通向计量阀组件的混合腔，用于促进乙醇雾化，乙醇从乙醇箱出来后流经计量阀、混合腔，最后到达乙醇喷嘴；减压阻尼孔位于混合腔与常闭二位二通电磁阀之间、常闭二位二通电磁阀位于车载乙醇箱与调压阀之间、乙醇喷嘴位于排气管道内。
3.根据权利要2所述的一种柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法，其特征在于：所述乙醇喷射设备与压差传感器和控制器相连接，所述压差传感器和控制器相连接，所述压差传感器包括两个气压输入端，其中一个气压输入端与设置有氧化型催化转化器一侧的排气管路连通，另外一个气压输入端与设置有柴油微粒过滤体一侧的排气管路连通；通过压差传感器检测到柴油机排气微粒过滤体需要再生时，控制器控制给车载电控气泵供电，车载电控气泵开始泵气，直到储气罐内气压高于设定的乙醇喷射压力时，打开常闭二位二通电磁阀，无水乙醇开始从喷嘴喷射；通过循环控制车载电控气泵供电将储气罐内气体压力稳定在一定范围内，通过计量阀控制乙醇喷射量，直至柴油机排气微粒过滤体再生结束，停止气泵供电，关闭二位二通电磁阀。
4.一种用于柴油机排气微粒过滤体喷射无水乙醇助燃再生方法的设备，其特征在于：所述设备包括乙醇喷射设备、压差传感器和控制器，所述控制器与乙醇喷射设备、压差传感器相连接，所述乙醇喷射设备包括：插入尾气管道内的乙醇喷嘴、车载电控气泵、储气罐、调压阀、二位二通电磁阀、车载乙醇箱、减压阻尼孔和计量阀组件，其中计量阀组件由计量阀与混合腔组成，车载电控气泵泵气经储气罐、常闭二位二通电磁阀、调压阀后分两条气路，一条气路连接车载乙醇箱，用于提供乙醇喷射压力，另一条气路经减压阻尼孔后通向计量阀组件的混合腔，用于促进乙醇雾化，乙醇从乙醇箱出来后流经计量阀、混合腔，最后到达乙醇喷嘴；减压阻尼孔位于混合腔与常闭二位二通电磁阀之间、常闭二位二通电磁阀位于车载乙醇箱与调压阀之间、乙醇喷嘴位于排气管道内，所述乙醇喷射设备与压差传感器和控制器相连接，所述压差传感器和控制器相连接，所述压差传感器包括两个气压输入端，其中一个气压输入端与设置有氧化型催化转化器一侧的排气管路连通，另外一个气压输入端与设置有柴油微粒过滤体一侧的排气管路连通；通过压差传感器检测到柴油机排气微粒过滤体需要再生时，控制器控制给车载电控气泵供电，车载电控气泵开始泵气，直到储气罐内气压高于设定的乙醇喷射压力时，打开常闭二位二通电磁阀，无水乙醇开始从喷嘴喷射；通过循环控制车载电控气泵供电将储气罐内气体压力稳定在一定范围内，通过计量阀控制乙醇喷射量，直至柴油机排气微粒过滤体再生结束，停止气泵供电，关闭二位二通电磁阀。
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