CN112796856A - 一种新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及柴油颗粒捕集器再生技术领域,具体是一种新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,包括:外壳,所述外壳内线性排列有若干具有通道的载体;多个间隔设置在所述通道内的电加热元件,所述电加热元件两端开口,且所述电加热元件的外表面与载体的内表面贴合;以及电极组件和电源控制模块,一个所述电极组件封闭所述载体一端未设有电加热元件的通道,另一个所述电极组件封闭所述载体另一端设有电加热元件的通道;两电极组件分别连接载体两端与电源控制模块的电源正极和电源负极;电源控制模块控制电加热元件加热、点燃发动机排气中的微粒;有益效果是:整体结构和控制方式简单;且柴油颗粒捕集器再生方式灵活,消耗电量低,不耗费燃油。
Description
技术领域
本发明涉及柴油颗粒捕集器再生技术领域,具体是一种新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器。
背景技术
金属毡具备通透性,并能够根据要求制成不同孔隙率,可作为柴油颗粒捕集器初级过滤,材质耐温极限达1500℃,且可无限次重复受热。发动机后处理器系统中柴油颗粒捕集器的再生问题,,决定了后处理器过滤效率及使用寿命,传统的再生方法如发动机缸内后喷以及排气管中喷油,均利用燃油的燃烧放热,点燃并燃烧堆积在柴油颗粒捕集器中的微粒,以此达到再生的目的。
这种再生方式控制策略极为复杂,需要根据柴油颗粒捕集器的碳载量计算后喷燃油量,同时兼顾温度及再生时间,有时存在微粒燃烧不净再生不彻底,影响发动机性能的情况,同时,也存在燃烧温度过高烧蚀柴油颗粒捕集器的弊端。
需要设计一种发动机柴油颗粒捕集器后处理器,要求它的再生方式控制策略简单,再生方式灵活,消耗电量低,不耗费燃油。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,包括:
外壳,所述外壳内线性排列有若干具有通道的载体;
多个间隔设置在所述通道内的电加热元件,所述电加热元件两端开口,且所述电加热元件的外表面与载体的内表面贴合;
以及电极组件和电源控制模块,一个所述电极组件封闭所述载体一端未设有电加热元件的通道,另一个所述电极组件封闭所述载体另一端设有电加热元件的通道;
两电极组件分别连接载体两端与电源控制模块的电源正极和电源负极;电源控制模块控制电加热元件通电加热、点燃所述载体和电加热元件上的发动机排气中的微粒。
作为本发明进一步的方案:两所述电极组件分别为前端板电极和后端板电极;所述前端板电极表面线性阵列有多个孔口,且线性阵列的间距与载体的通道孔径相等,所述多个孔口供发动机排气进入设有电加热元件的通道;所述后端板电极与载体端面之间设有后端堵盖,所述后端堵盖与前端板电极的形状相同,所述后端堵盖用于封闭所述载体另一端设有电加热元件的通道,以使微粒的反应物穿过设有电加热元件的通道侧壁从未设有电加热元件的通道出口排出;
作为本发明再进一步的方案:所述前端板电极和后端板电极采用焊接方式安装在载体的两端面。
作为本发明再进一步的方案:所述前端板电极和后端板电极靠近载体端面的表面分别设有与载体端面电性连接的连接线路,所述电源控制模块的正、负极输出端分别与两连接线路的电极引脚连接,正、负极输入端分别与汽车电源的正、负极连接。
作为本发明再进一步的方案:所述电加热元件为多个两端不封口呈直管状的金属毡,所述载体为两端不封口呈多通道状的堇青石载体,所述金属毡间隔覆衬在所述堇青石载体的通道内。
作为本发明再进一步的方案:所述外壳包覆在所述堇青石载体外围,并与所述电极组件扣接。
作为本发明再进一步的方案:所述电极组件远离堇青石载体一侧表面及其与堇青石载体的连接处均设有耐高温绝缘层。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:所述新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器包括外壳、所述外壳内排列的载体、载体两端面设置的电极组件,以及电源控制模块,整体结构简单、集成度高,控制方式简单;且柴油颗粒捕集器再生方式灵活,消耗电量低,不耗费燃油。
附图说明
图1为本发明实施例中新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器的原理示意图。
图2为本发明实施例中新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器的拆卸示意图。
图3为本发明实施例中前端板电极的结构示意图。
图4为本发明实施例中后端板电极的结构示意图。
图5为本发明实施例中后端堵盖的结构示意图。
附图中:1、前端板电极;2、金属毡;3、堇青石载体;4、后端板电极;5、后端堵盖;6、外壳;7、孔口间隔板;8、孔口;9、前端板电极引脚;10、密集孔口;11、后端板电极引脚。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
请参阅图1-5,本发明实施例中,一种新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,包括:壳6,所述外壳6内线性排列有若干具有通道的载体;多个间隔设置在所述通道内的电加热元件,所述电加热元件两端开口,且所述电加热元件的外表面与载体的内表面贴合;以及电极组件和电源控制模块,一个所述电极组件封闭所述载体一端未设有电加热元件的通道,另一个所述电极组件封闭所述载体另一端设有电加热元件的通道;两电极组件分别连接载体两端与电源控制模块的电源正极和电源负极;电源控制模块控制电加热元件通电加热、点燃所述载体和电加热元件上的发动机排气中的微粒。
具体的,所述电加热元件为多个两端不封口呈直管状的金属毡2,所述载体为两端不封口呈多通道状的堇青石载体3,所述金属毡2间隔覆衬在所述堇青石载体3的通道内。两所述电极组件分别为前端板电极1和后端板电极4;所述前端板电极1表面线性阵列有多个孔口8,且线性阵列的间距与堇青石载体3的通道孔径相等,所述多个孔口供发动机排气进入设有金属毡2的通道;所述后端板电极1与堇青石载体3端面之间设有后端堵盖5,所述后端堵盖5与前端板电极1的形状相同,所述后端堵盖5的孔口间隔板7用于封闭所述堇青石载体3另一端设有金属毡2的通道,以使微粒的反应物穿过设有金属毡2的通道侧壁从未设有金属毡2的通道出口排出。所述后端板电极1的表面开设密集孔口10,不干涉微粒的反应物的排出。
本发明实施例的工作过程:发动机排气通过外壳6一端进入到覆衬有所述金属毡2的所述堇青石载体3的通道孔中,排气中微粒由于所述金属毡及所述堇青石载体3的孔隙拦截而堆积,电源控制模块向前端板电极1和后端板电极1提供电能,使得所述金属毡2通电,金属毡2毡体通电后,能够迅速发热升温,且表面温升均匀,不存在局部高温点,能够全面点燃覆盖的微粒,燃烧彻底,再生完全。
综上所述,在过滤微粒的堇青石载体孔径表面覆衬一层金属毡,此金属毡具备通透性,并能够根据要求制成不同孔隙率,可作为DPF 初级过滤,材质耐温极限达1500℃,且可无限次重复受热。毡体通电后,能够迅速发热升温,且表面温升均匀,不存在局部高温点,能够全面点燃覆盖的微粒,燃烧彻底,再生完全。所述新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器包括外壳、所述外壳内排列的载体、载体两端面设置的电极组件,以及电源控制模块,整体结构简单、集成度高,控制方式简单;且柴油颗粒捕集器再生方式灵活,消耗电量低,不耗费燃油;并由汽车电源提供电能,无需另外配置电源为电磁加热模块供电。
在实施例的应用中,所述孔口8的线性阵列间距是根据堇青石载体3的阵列间距确定的,其间距的大小随着堇青石载体3的阵列间距的改变而改变,避免外壳密封不完全,微粒不燃烧彻底,再生不完全。另外,所述电源控制模块选用功率控制器,所述功率控制器连接堇青石载体3两端面的电极组件与汽车电源;通过所述功率控制器控制堇青石载体3的工作电压和电流。
需要说明的是,本发明所采用的功率控制器为现有技术的应用,本专业技术人员能够根据相关的描述实现所要达到的功能,或通过相似的技术实现所需完成的技术特性,在这里就不再详细描述。
请参阅图2-4,本发明的另一个实施例中,所述前端板电极和后端板电极采用焊接方式安装在载体的两端面。
所述前端板电极和后端板电极靠近载体端面的表面分别设有与载体端面电性连接的连接线路,所述电源控制模块的正、负极输出端分别与两连接线路的电极引脚连接,正、负极输入端分别与汽车电源的正、负极连接。
汽车电源即是汽车的蓄电池,蓄电池的正、负极分别连接前端板电极引脚9、后端板电极引脚11。如图3所示,前端板电极为间隔孔口形状,其各个孔口用于发动机的排气进口,并与所述金属毡2的进口对齐并焊接,孔口间隔的孔口间隔板覆盖在所述堇青石载体3上未覆衬所述金属毡2的孔口处,用于密封,形成盲孔。如图4所示,所述后端板电极4为全孔口形状,其各个孔口与所述金属毡2的出口对齐并焊接。如图5所示,所述后端堵盖5为间隔孔口形状,其各个孔口与所述堇青石载体上未覆衬所述金属毡的孔口对齐,用于通过过滤后的排气,孔口间隔的金属板焊接在所述金属毡2的后端开口处,用于密封形成盲孔。
可选的,所述后端板电极4与后端堵盖5一体加工成型;将一体加工成型结构焊接在外壳的后端面。发动机排气通过所述前端板电极1的孔口进入到覆衬有所述金属毡2的所述堇青石载体3的间隔孔中,排气中微粒由于所述金属毡2及所述堇青石载体3上的孔隙拦截而堆积,功率控制器控制向所述金属毡2提供电能形成发热体,点燃并燃烧堆积的微粒,完成柴油颗粒捕集器再生过程,过滤后的排气通过所述后端板电极、与所述后端堵盖5对齐的孔口排出。
请参阅图2,本发明的另一个实施例中,所述外壳包覆在所述堇青石载体外围,并与所述电极组件扣接。
所述前端板电极1、后端板电极4与外壳采用卡扣连接,可以使得前端板电极1、后端板电极4与金属毡2、堇青石载体3的对齐过程更加快捷和简单,降低了装卸难度。
进一步的,所述电极组件远离堇青石载体一侧表面及其与堇青石载体的连接处均设有耐高温绝缘层。
本发明的工作原理:发动机排气通过外壳一端进入到覆衬有所述金属毡2的所述堇青石载体中,排气中微粒由于所述金属毡及所述堇青石载体上的孔隙拦截而堆积,电源控制模块向金属毡2供电,使得存在于所述金属毡2变成加热体产生热能,点燃并燃烧堆积的微粒,完成柴油颗粒捕集器再生过程。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,其特征在于,包括:
外壳,所述外壳内线性排列有若干具有通道的载体;
多个间隔设置在所述通道内的电加热元件,所述电加热元件两端开口,且所述电加热元件的外表面与载体的内表面贴合;
以及电极组件和电源控制模块,一个所述电极组件封闭所述载体一端未设有电加热元件的通道,另一个所述电极组件封闭所述载体另一端设有电加热元件的通道;
两电极组件分别连接载体两端与电源控制模块的电源正极和电源负极;电源控制模块控制电加热元件通电加热、点燃所述载体和电加热元件上的发动机排气中的微粒。
2.根据权利要求1所述的新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,其特征在于,两所述电极组件分别为前端板电极和后端板电极。
3.根据权利要求2所述的新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,其特征在于,所述前端板电极表面线性阵列有多个孔口,且线性阵列的间距与载体的通道孔径相等,所述多个孔口供发动机排气进入设有电加热元件的通道。
4.根据权利要求3所述的新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,其特征在于,所述后端板电极与载体端面之间设有后端堵盖,所述后端堵盖与前端板电极的形状相同,所述后端堵盖用于封闭所述载体另一端设有电加热元件的通道,以使微粒的反应物穿过设有电加热元件的通道侧壁从未设有电加热元件的通道出口排出。
5.根据权利要求2所述的新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,其特征在于,所述前端板电极和后端板电极采用焊接方式安装在载体的两端面。
6.根据权利要求2-5任一所述的新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,其特征在于,所述前端板电极和后端板电极靠近载体端面的表面分别设有与载体端面电性连接的连接线路,所述电源控制模块的正、负极输出端分别与两连接线路的电极引脚连接,正、负极输入端分别与汽车电源的正、负极连接。
7.根据权利要求1所述的新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,其特征在于,所述电加热元件为多个两端不封口呈直管状的金属毡,所述载体为两端不封口呈多通道状的堇青石载体,所述金属毡间隔覆衬在所述堇青石载体的通道内。
8.根据权利要求7所述的新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,其特征在于,所述外壳包覆在所述堇青石载体外围,并与所述电极组件扣接。
9.根据权利要求8所述的新型电加热柴油颗粒捕集器后处理器,其特征在于,所述电极组件远离堇青石载体一侧表面及其与堇青石载体的连接处均设有耐高温绝缘层。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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