CN108952893B - 一种带压力调节功能的颗粒捕集器 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于保护发动机不遭损坏或不出事故，以及为了汽车安全行驶；如即使在极端恶劣天气野外条件下，因颗粒捕集器长期使用导致灰分增加到极限负荷条件下，颗粒捕集器堵塞，发动机限扭，排气依然持续增加，即使颗粒捕集器堵死的情况下，但车辆仍需要继续行驶，保持发动机有条件的运转。提供一种在排气系统处于限定背压条件下可通过机械结构进行调节排气系统背压且过滤载体可独立更换的颗粒捕集器装置。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种带压力调节功能的颗粒捕集器，其包括壳体、收容并固定于壳体进气端的固定挡圈、芯体组件、压缩弹簧、支撑挡板。所述芯体组件包括上挡板、金属内衬、金属外衬、上衬垫、过滤载体、下衬垫、下挡板。所述芯体组件、压缩弹簧、支撑挡板由壳体排气端依次装入，压紧支撑挡板并旋转至壳体排气端限位结构处松开，使其限位结构配合，利用弹簧的撑力定位所述芯体组件位置，使其芯体组件的上挡板与固定挡圈形成结合面。
Description
技术领域
本发明涉及一种颗粒捕集器，属于发动机排气后处理技术领域。
背景技术
传统的颗粒捕集器载体形似被压制过的蜂窝结构，通常为圆柱体，孔道一端被封住，另一端被开启，相邻的孔道按规律开启、闭合，端面整体式样类似棋盘。其载体通过包裹纤维衬垫罐装入壳体，利用纤维衬垫被挤压产生的应力起到在壳体中轴向固定的作用，过滤载体不易独立更换。
随着使用时间的推移，过滤载体中会堆积越来越多的灰尘以及硫酸盐或排气系统的上游关联件以及标定策略的失效等，这些因素导致颗粒捕集器的堵塞从而导致排气系统背压的持续上升，然而，现有的技术通常通过限制发动机扭矩的方式来缓解背压上升问题，一旦控制策略失效将会导致严重后果，如会危及发动机安全等。
在故障排除时，修理人员通常是更换颗粒捕集器总成单元来排除问题，给用户带来了很大的维修成本。
发明内容
本发明的目的在于保护发动机不遭损坏或不出事故，以及为了汽车安全行驶；如即使在极端恶劣天气野外条件下，因颗粒捕集器长期使用导致灰分增加到极限负荷条件下，颗粒捕集器堵塞，发动机限扭，排气依然持续增加，即使颗粒捕集器堵死的情况下，但车辆仍需要继续行驶，保持发动机有条件的运转。提供一种在排气系统处于限定背压条件下可通过机械结构进行调节排气系统背压且过滤载体可独立更换的颗粒捕集器装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种带压力调节功能的颗粒捕集器，其包括壳体、收容并固定于壳体进气端的固定挡圈、芯体组件、压缩弹簧、支撑挡板。所述芯体组件包括上挡板、金属内衬、金属外衬、上衬垫、过滤载体、下衬垫、下挡板。所述芯体组件、压缩弹簧、支撑挡板由壳体排气端依次装入，压紧支撑挡板并旋转至壳体排气端限位结构处松开，使其限位结构配合，利用弹簧的撑力定位所述芯体组件位置，使其芯体组件的上挡板与固定挡圈形成结合面。
本发明实施例方案，其中，芯体组件应为独立部件，不可与壳体形成固定关系，应与壳体保持适当间隙。
本发明实施例方案，其中，芯体组件进气端上挡板应保留适当区域的泄压缺口。
本发明实施例方案，其中，芯体组件的上挡板与固定挡圈形成结合面应包容所述上挡板的泄压缺口区域，作为进一步的优化方案，可在芯体组件的上挡板与固定挡圈之间增加衬垫，其所述衬垫的实体区域应避开上挡板泄压缺口区域。
本发明实施例方案，其中，芯体组件的上挡板、金属内衬、金属外衬相对位置应固定形成框架结构，在金属内衬、金属外衬间隔所形成的空间中依次装入上衬垫、过滤载体、下衬垫，再扣合下挡板。
本发明实施例方案，其中，所述芯体组件框架结构与下挡板配合端，留有“L”的凸起卡脚，下挡板相应位置留有与之配合的槽，在装配上衬垫、过滤载体、下衬垫后下挡板的配合槽与“L”的凸起卡脚配合并旋转一个角度后卡扣，形成一个独立的芯体组件。
本发明实施例方案，其中，芯体组件的过滤载体为空心皱褶环形柱体。
本发明实施例方案，其中，所述壳体排气端限位结构应与筒体成固定关系，作为进一步的优化方案，可以向壳体内部以冲压凸起的结构限位。
本发明实施例方案，其中，芯体组件与支撑挡板之间由压缩后的弹簧所形成的反弹力顶向两端，分别由进气端的固定挡圈和排气端的凸起结构限位，从而锁定芯体组件在壳体中的位置。
附图说明
图1为本发明颗粒捕集器实施例立体结构爆炸图；
图2为图1的“零件3”芯体组件立体结构爆炸图；
图3为本发明颗粒捕集器实施例正常背压下主视剖面示意图；
图4为本发明颗粒捕集器实施例超出限定背压下主视剖面示意图；
图5为过滤载体截面结构示意图；
附图标号说明：
具体实施方式
本发明实施例，如图1所示，该颗粒捕集器包括：壳体1、固定挡圈2、芯体组件3、压缩弹簧4、支撑挡板5构成。其中固定挡圈2与于壳体1进气端内壁结合处通过焊接固定，后装入芯体组件3、压缩弹簧4，最后装配支撑挡板5压紧弹簧后旋转一定角度，使之与壳体1排气端的内凸起卡合，装配后的效果图参见附图3。
如图2所示，芯体组件3包括：上挡板31、金属内衬32、金属外衬33、上衬垫34、过滤载体35、下衬垫36、下挡板37构成。其中上挡板31与金属内衬32、金属外衬33结合处通过焊接固定构成一整体，之后依次装配上衬垫34、过滤载体35、下衬垫36、下挡板37,在装配下挡板37时，须注意将金属外衬33的“L”引脚插入下挡板37的配合槽并旋转一定角度固定，从而构成芯体组件，其装配人本实施列的效果图见附图3。
本发明实施例，如图3所示，是通过上衬垫34密封过滤载体35与上挡板31，通过上挡板31与固定挡圈2形成的结合面防止发动机废气逃逸，其优化方案可在芯体组件的上挡板与固定挡圈之间增加衬垫，其所述衬垫的实体区域应避开上挡板31泄压缺口区域；通过下衬垫36密封过滤载体35与下挡板37防止发动机废气逃逸，从而使发动机废气进入芯体组件3内腔后经过滤载体35侧壁过滤后排出。
本发明为了更大程度的增加废气与载体的接触面积，对过滤载体的结构进行了优化，参加附图5。
本发明实施例，可通过改变压缩弹簧的压缩量或改变压缩弹簧的自身参数来控制弹簧反弹力。
本发明实施例，如图4所示，当排气系统的排气压力大于压缩弹簧4的反弹力所形成的对芯体组件3所构成的支撑力时，整个芯体组件3会在排气压力的作用下位移，原本通过上挡板31与固定挡圈2形成的结合面此时处于开口状态，排气会通过上挡板31泄压缺口排出，从而降低整个排气系统的背压。
本发明实施例，其过滤载体35，在需要更换时，可向下（进气端方向）按压并旋转下挡板37即可完成芯体组件3的拆卸和过滤载体35的更换。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
一、排气系统背压的机械可调节性：传统的颗粒捕集器是通过外壳体挤压衬垫而形成的抱紧力固定过滤载体所处的位置，但载体堵塞排气系统的背压会持续升高，在限扭信号失效的情况下其严重时会导致发动机的烧缸或熄火，从而导致车辆无法行驶，此情况尤其在野外，恶略天气情况下有可能带来车辆驾驶人员和乘客的人身安全危害，而本发明的实施可确保整个排气控制系统即使其它关联件或标定策略失效的情况下也可将整个排气系统的背压控制在一个安全范围内，防止车辆因排气背压过大而熄火。
二、替换维护的经济性：传统的颗粒捕集器因是将壳体、衬垫、过滤载体固化集成，往往更换则是将集成化的组件一起更换，更胜者将氧化催化器、颗粒捕集器或氧化催化器、颗粒捕集器和选择性还原催化器集成，而本发明只需通过独立更换过滤载体即可实现对颗粒捕集器的维护。
以上实施列仅用于说明本发明，而非限制本发明所描述的技术方案，任何不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其技术改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种带压力调节功能的颗粒捕集器，其包括壳体、收容并固定于壳体进气端的固定挡圈、芯体组件、压缩弹簧、支撑挡板，所述芯体组件包括上挡板、金属内衬、金属外衬、上衬垫、过滤载体、下衬垫、下挡板，所述芯体组件、压缩弹簧、支撑挡板由壳体排气端依次装入，压紧支撑挡板并旋转至壳体排气端限位结构处松开，使其限位结构配合，利用弹簧的撑力定位所述芯体组件位置，使其芯体组件的上挡板与固定挡圈形成结合面；
芯体组件为独立部件，不可与壳体形成固定关系，并与壳体保持适当间隙；
芯体组件进气端上挡板保留有适当区域的泄压缺口；
当排气系统的排气压力大于压缩弹簧的反弹力所形成的对芯体组件所构成的支撑力时，整个芯体组件会在排气压力的作用下位移，原本通过上挡板与固定挡圈形成的结合面此时处于开口状态，排气会通过上挡板泄压缺口排出，从而降低整个排气系统的背压。
2.如权利要求1所述的颗粒捕集器，其特征在于：芯体组件的上挡板与固定挡圈形成结合面包容所述泄压缺口，在芯体组件的上挡板与固定挡圈之间增加衬垫，其所述衬垫的实体区域应避开泄压缺口，有益于固定挡圈与芯体组件在正常背压下的密封。
3.如权利要求1所述的颗粒捕集器，其特征在于：芯体组件的上挡板、金属内衬、金属外衬相对位置固定形成框架结构，在金属内衬、金属外衬间隔所形成的空间中依次装入上衬垫、过滤载体、下衬垫，再扣合下挡板。
4.如权利要求1所述的颗粒捕集器，其特征在于：所述芯体组件框架结构与下挡板配合端，留有“L”型的凸起卡脚，下挡板相应位置留有与之配合的配合槽，在装配上衬垫、过滤载体、下衬垫后下挡板的配合槽与“L”型的凸起卡脚配合并旋转一个角度后卡扣，形成一个独立的芯体组件。
5.如权利要求1所述的颗粒捕集器，其特征在于：芯体组件的过滤载体为空心皱褶实体包括但不仅限于环形柱体。
6.如权利要求1所述的颗粒捕集器，其特征在于：所述壳体排气端限位结构为向壳体内部以冲压凸起的结构限位。
7.如权利要求1所述的颗粒捕集器，其特征在于：芯体组件与支撑挡板之间由压缩后的弹簧所形成的反弹力顶向两端，分别由进气端的固定挡圈和排气端的凸起结构限位，从而锁定芯体组件在壳体中的位置。
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