CN111622827A - 一种汽油颗粒捕集器再生装置及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽油颗粒捕集器技术领域，公开了一种汽油颗粒捕集器再生装置及车辆；包括：汽油颗粒捕集器，设置于发动机排气管上，所述汽油颗粒捕集器内涂覆有催化剂，用于净化发动机排出的污染物；压差检测件，设置于所述汽油颗粒捕集器上，用于检测所述汽油颗粒捕集器的进气口和出气口之间的气压差；连接管，一端连接于所述汽油颗粒捕集器的进口端；空气阀，设置于所述连接管上；主动脱附泵，出口设置于所述连接管的另一端，用于向所述汽油颗粒捕集器输送空气，进而实现汽油颗粒捕集器的再生。

Description

一种汽油颗粒捕集器再生装置及车辆
技术领域
本发明涉及汽油颗粒捕集器技术领域，尤其涉及一种汽油颗粒捕集器再生装置及车辆。
背景技术
随着机动车排放法规对颗粒物要求的日益加严，汽油颗粒捕集器的应用越来越广泛，其捕集效率一般在90％以上，颗粒捕集器可以捕获汽车尾气中90％以上数量的颗粒，被捕获的颗粒物附着在捕集器上，由于颗粒捕集器捕集到的颗粒需要很高的温度才能被氧化掉，在没有外界条件的激发下，颗粒物在排气系内很难被消除，随着颗粒物的不断积累，发动机的排气阻力会逐渐增加，当颗粒捕集器被堵塞严重时，发动机排气系统背压会急剧上升，发动机性能也会恶化。
因此需要及时将汽油颗粒捕集器中的颗粒物烧掉即再生。目前常用的汽油颗粒捕集器的再生方式有两种。一种是通过推迟点火角，提高排气温度，使颗粒捕集器再生。但是在低温情况下无法达到再生温度，不能主动再生；如果进一步增大点火推迟角，会出现动力性不足的情况，容易引起用户抱怨。第二种是采用提醒用户高速行驶后收油从而使颗粒捕集器再生。但是需要用户配合完成主动再生，容易引起用户抱怨，而且还存在用户经常忘记的现象。
对于汽油颗粒捕集器布置在底盘下的车型，其排温相对紧耦合式汽油颗粒捕集器更低，在低温情况下易出现上述两种方式都无法再生的问题。
因此，亟需一种汽油颗粒捕集器再生装置及车辆，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽油颗粒捕集器再生装置及车辆，其在低温下也可实现汽油颗粒捕集器的再生。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，提供一种汽油颗粒捕集器再生装置，包括：
汽油颗粒捕集器，设置于发动机排气管上，所述汽油颗粒捕集器内涂覆有催化剂，用于净化发动机排出的污染物；
压差检测件，设置于所述汽油颗粒捕集器上，用于检测所述汽油颗粒捕集器的进气口和出气口之间的气压差；
连接管，一端连接于所述汽油颗粒捕集器的进口端；
空气阀，设置于所述连接管上；
主动脱附泵，出口设置于所述连接管的另一端，用于向所述汽油颗粒捕集器输送空气。
优选地，压差检测件为压差传感器。
另一方面，提供一种车辆，其包括如上所述的汽油颗粒捕集器再生装置。
优选地，还包括空气滤清器和第一进气管，所述发动机的进口端通过所述第一进气管连接于所述空气滤清器。
优选地，还包括第一通气管和碳罐阀，所述发动机的进口端通过所述第一通气管连接于所述主动脱附泵的出口端，所述碳罐阀设置于所述第一通气管上。
优选地，还包括油箱，所述主动脱附泵的进口连接于所述碳罐。
优选地，还包括第二通气管和三通阀，所述第二通气管的一端连接于所述三通阀的第一连接口，另一端连接于所述主动脱附泵的进口，所述三通阀的第二连接口连接于所述碳罐。
优选地，还包括油箱，所述三通阀的第二连接口通过第三通气管连接于所述碳罐，所述碳罐通过第四通气管连接于所述油箱。
优选地，还包括第二进气管和通气阀，所述三通阀的第三连接口通过所述第二进气管连接于所述通气阀。
优选地，所述通气阀通过第五通气管连接于所述碳罐。
本发明的有益效果：
当压差检测件检测到汽油颗粒捕集器的进气口和出气口的压差达到负载警戒水平时，开启空气阀和主动脱附泵向汽油颗粒捕集器内输送含有氧气的空气，与汽油颗粒捕集器内的废气混合，混合气体进入到汽油颗粒捕集器内，未燃烧的污染物与空气中的氧气在催化剂的作用下，发生氧化还原反应，氧化还原反应释放的热量，使汽油颗粒捕集器内的温度迅速升高，达到甚至超过碳颗粒的可燃温度，使碳颗粒燃烧，清理汽油颗粒捕集器内的碳颗粒，从而实现汽油颗粒捕集器的再生。
由于车辆上本身带有主动脱附泵，实际上该再生装置只需要连接管、空气阀及压差检测件即可，使该再生装置的结构更加简单，而且安装方便。再者，由于是靠尾气内污染物燃烧使汽油颗粒捕集器内的温度升高，在低温条件下也可以使汽油颗粒捕集器内的温度升高至碳颗粒的可燃温度，因此，在低温下也可实现汽油颗粒捕集器的再生。
附图说明
图1是本发明提供的汽油颗粒捕集器再生装置的结构示意图。
图中：
1、空气滤清器；2、发动机；3、三元催化器；4、汽油颗粒捕集器；5、压差检测件；6、空气阀；61、连接管；7、油箱；8、碳罐；9、通气阀；10、三通阀；101、第二进气管；11、主动脱附泵；111、第二通气管；12、碳罐阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例公开了一种车辆，其包括汽油颗粒捕集器再生装置、发动机2及发动机排气系统。发动机排气系统包括三元催化器3，汽油颗粒捕集器4，三元催化器3和汽油颗粒捕集器4均设置在发动机排气管上，三元催化器3位于汽油颗粒捕集器4的上游。发动机2的尾气最终经过三元催化器3、汽油颗粒捕集器4及发动机排气管排出。
汽油颗粒捕集器4内涂覆有催化剂，具体地，在内侧孔壁上涂覆有催化剂；催化剂用于净化发动机2排出的未燃烧的污染物。
汽油颗粒捕集器4还包括压差检测件5、连接管61、空气阀6及主动脱附泵11。压差检测件5设置于汽油颗粒捕集器4上，作为优选，本实施例中压差检测件5为压差传感器。压差检测件5的两个接口分别连接于汽油颗粒捕集器4的进气口和出气口，用于检测汽油颗粒捕集器4的进气口和出气口之间的气压差，以确定汽油颗粒捕集器4是否需要再生。
连接管61的一端连接于汽油颗粒捕集器4的进口端，具体连接于三元催化器3和汽油颗粒捕集器4之间的发动机排气管上；另一端连接于主动脱附泵11的出口，空气阀6设置于连接管61上。主动脱附泵11用于向汽油颗粒捕集器4输送空气。
当压差检测件5检测到汽油颗粒捕集器4的进气口和出气口的压差较大，且达到负载警戒水平时，即进入再生程序；发动机2控制单元根据环境温度、发动机2转速、车速及空燃比参数确定是否满足再生条件，如果满足再生条件，则计算所需的二次空气进气量，开启空气阀6和主动脱附泵11向汽油颗粒捕集器4内输送含有氧气的空气，与汽油颗粒捕集器4内的废气混合，混合气体进入到汽油颗粒捕集器4内，未燃烧的污染物与空气中的氧气在催化剂的作用下，发生氧化还原反应，释放的热量，使汽油颗粒捕集器4内的温度迅速升高，达到甚至超过碳颗粒的可燃温度，使碳颗粒燃烧，清理汽油颗粒捕集器4内的碳颗粒，从而实现汽油颗粒捕集器4的再生。由于车辆上本身带有主动脱附泵11，实际上该装置只需要连接管61、空气阀6及压差检测件5即可，使该再生装置的结构更加简单，而且安装方便。再者，由于是靠尾气内污染物燃烧使汽油颗粒捕集器4内的温度升高，在低温条件下也可以使汽油颗粒捕集器4内的温度升高至碳颗粒的可燃温度，因此，在低温下也可实现汽油颗粒捕集器4的再生。
优选地，车辆还包括空气滤清器1和第一进气管，发动机2的进口端通过第一进气管连接于空气滤清器1。通过第一进气管和空气滤清器1为发动机2运行提供所需的洁净的空气。
优选地，车辆还包括第一通气管和碳罐阀12，发动机2的进口端通过第一通气管连接于主动脱附泵11的出口端，碳罐阀12设置于第一通气管上。碳罐阀12可以控制是否向发动机2释放碳罐内收集的油气混合物。
车辆还包括油箱7、第二通气管111、三通阀10、碳罐8、第二进气管101和通气阀9。主动脱附泵11的进口连接于碳罐8。
第二通气管111的一端连接于三通阀10的第一连接口，另一端连接于主动脱附泵11的进口。主动脱附泵11可以向发动机2释放碳罐内收集的油气混合物或者向汽油颗粒捕集器4输送空气。三通阀10的第二连接口连接于油箱7，具体地，三通阀10的第二连接口通过第三通气管连接于碳罐8，碳罐8通过第四通气管连接于油箱7。三通阀10的第三连接口通过第二进气管101连接于通气阀9。通气阀9通过第五通气管连接于碳罐8，当碳罐8压力过大时可通过通气阀9向大气中释放油气混合物，以平衡碳罐8内气压。
当压差检测件5检测到汽油颗粒捕集器4的进气口和出气口的压差较大，且达到负载警戒水平时，即进入再生程序；发动机2控制单元根据环境温度、发动机2转速、车速及空燃比参数确定是否满足再生条件，如果满足再生条件，则计算所需的二次空气进气量，关闭碳罐阀12，开启空气阀6、通气阀9和主动脱附泵11向汽油颗粒捕集器4内输送含有氧气的空气，与汽油颗粒捕集器4内的废气混合，混合气体进入到汽油颗粒捕集器4内，未燃烧的污染物与空气中的氧气在催化剂的作用下，发生氧化还原反应，释放的热量，使汽油颗粒捕集器4内的温度迅速升高，达到甚至超过碳颗粒的可燃温度，使碳颗粒燃烧，清理汽油颗粒捕集器4内的碳颗粒，从而实现汽油颗粒捕集器4的再生。
车辆正常使用时，关闭空气阀6和通气阀9，如检测到碳罐8内负载超过警戒水平，则打开碳罐阀12，然后由主动脱附泵11向发动机2抽送碳罐8中的油气混合物，实现对碳罐8的脱附。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽油颗粒捕集器再生装置，其特征在于，包括：
汽油颗粒捕集器(4)，设于发动机排气管上，所述汽油颗粒捕集器(4)内涂覆有催化剂，用于净化发动机(2)排出的污染物；
压差检测件(5)，设置于所述汽油颗粒捕集器(4)上，用于检测所述汽油颗粒捕集器(4)的进气口和出气口之间的气压差；
连接管(61)，一端连接于所述汽油颗粒捕集器(4)的进口端；
空气阀(6)，设置于所述连接管(61)上；
主动脱附泵(11)，出口设置于所述连接管(61)的另一端，用于向所述汽油颗粒捕集器(4)输送空气。
2.根据权利要求1所述的汽油颗粒捕集器再生装置，其特征在于，压差检测件(5)为压差传感器。
3.一种车辆，其特征在于，其包括如权利要求1或2所述的汽油颗粒捕集器再生装置。
4.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于，还包括空气滤清器(1)和第一进气管，所述发动机(2)的进口端通过所述第一进气管连接于所述空气滤清器(1)。
5.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于，还包括第一通气管和碳罐阀(12)，所述发动机(2)的进口端通过所述第一通气管连接于所述主动脱附泵(11)的出口端，所述碳罐阀(12)设置于所述第一通气管上。
6.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于，还包括碳罐(8)，所述主动脱附泵(11)的进口连接于所述碳罐(8)。
7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，还包括第二通气管(111)和三通阀(10)，所述第二通气管(111)的一端连接于所述三通阀(10)的第一连接口，另一端连接于所述主动脱附泵(11)的进口，所述三通阀(10)的第二连接口连接于所述碳罐(8)。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，还包括油箱(7)，所述三通阀(10)的第二连接口通过第三通气管连接于所述碳罐(8)，所述碳罐(8)通过第四通气管连接于所述油箱(7)。
9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，还包括第二进气管(101)和通气阀(9)，所述三通阀(10)的第三连接口通过所述第二进气管(101)连接于所述通气阀(9)。
10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述通气阀(9)通过第五通气管连接于所述碳罐(8)。
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