CN200961501Y - 汽车发动机排气系统自动除碳装置 - Google Patents

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CN200961501Y CNU200620126936XU CN200620126936U CN200961501Y CN 200961501 Y CN200961501 Y CN 200961501Y CN U200620126936X U CNU200620126936X U CN U200620126936XU CN 200620126936 U CN200620126936 U CN 200620126936U CN 200961501 Y CN200961501 Y CN 200961501Y
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Abstract

本实用新型涉及一种汽车发动机排气系统自动除碳装置，具体地说是尤其适用于排气暖风装置的排气换热装置和消声器的自动除碳。其主要采用存粉罐合件、电磁阀部件、电动球阀部件、进气接头合件分别固定在除碳盒底壳上；电动球阀部件通过管路连接存粉罐合件，存粉罐合件内装有催化助燃剂，底座部件固定在除碳盒底壳背面；控制芯片合件固定在除碳盒盖上；除碳盒盖扣在除碳盒底壳上。本实用新型能自动向排气系统中喷入活性催化剂，使排气系统壁面的积碳燃烧，使之去除；可降低排气系统的阻力，减少汽车的燃油消耗，达到提高排气换热装置的换热效率；能使排气消声效果明显改善，同时又可延长排气系统的使用寿命。

Description

汽车发动机排气系统自动除碳装置
技术领域
本实用新型涉及一种汽车发动机排气系统自动除碳装置，具体地说是尤其适用于排气暖风装置的排气换热装置和消声器的自动除碳。
背景技术
目前，我国中重型客车和货车几乎全部采用柴油机作为动力，轿车动力的柴油化也是汽车发展的趋势。而柴油机在热效率上远远高于汽油机，在能源紧缺、人类面临可持续发展障碍的今天，柴油机越来越受到汽车动力的青睐。但是柴油机在汽车上的应用也存在：工作平顺性差，排气污染物中可见碳烟污染物、NOx气体污染物很难去除等缺点。
汽车发动机排气系统是汽车排气有害污染物排放源和汽车排气噪声污染源，而且排气系统以排气热能和动能形式浪费大量的能源，排气系统对气流的阻力也会造成发动机的功率损失。因此，确保排气系统正常有效的工作对于控制汽车污染物排放、排气噪声和燃油经济性具有十分重要的意义。
汽车发动机排气系统的失效形式主要有以下几个方面：1、锈蚀。由于排气中含有水分、积碳和酸类成分，长时间使用造成排气管的锈蚀而失效。2、积碳。尤其是柴油机排气中含有颗粒污染物，长期使用造成排气系统积碳，影响催化转化器、消声器、排气换热装置等正常工作，同时会使排气阻力增加，使得汽车的燃油经济性增加，严重时会造成排气管堵塞。3、影响排气系统工作效率。
在客车上开始采用排气换热装置将排气的热能回收再利用，用于车室内部空调取暖，但换热器长时间工作后，换热装置表面会积累厚厚一层碳，使得排气热能回收效率大大下降。催化转化装置表面积聚了碳后，也使得载体表面的催化剂与排气中污染物催化反应的效率急剧下降。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种能自动向排气系统中喷入活性催化剂，使排气系统壁面的积碳燃烧，使之去除；可降低排气系统的阻力，减少汽车的燃油消耗，同时又可延长排气系统的寿命；可通过定期去除排气换热器表面的积碳，达到提高排气换热装置的换热效率。
本实用新型的主要解决方案是这样实现的：
本实用新型主要采用存粉罐合件、电磁阀部件、电动球阀部件分别固定在除碳盒底壳上；电动球阀部件通过管路连接存粉罐合件，亚泰管两端分别连接电磁阀部件出气口和软管式三通合件中叉口；软管式三通合件两头分别固定在存粉罐合件出气口上和电动球阀部件进气口；进气接头合件固定在除碳盒底壳上；亚泰管两端分别连接进气接头合件出气口和电磁阀部件进气口；亚泰管两端分别连接进气接头合件出气口和电磁阀部件进气口；亚泰管两端分别连接电磁阀部件出气口和存粉罐合件进气口；底座部件固定在除碳盒底壳背面；控制芯片合件固定在除碳盒盖上；除碳盒盖扣在除碳盒底壳上。
本实用新型存粉罐合件内装有催化助燃剂，催化助燃剂为固态粉剂，催化助燃剂选用除碳粉。
本实用新型与已有技术相比具有以下优点：
本实用新型结构简单、紧凑，合理；能自动向排气系统中喷入活性催化剂，使排气系统壁面的积碳燃烧，使之去除；可降低排气系统的阻力，减少汽车的燃油消耗，通过定期去除排气换热器表面的积碳，达到提高排气换热装置的换热效率或降低消声器的排气阻力——降低油耗；能提高发动机的动力性能，使排气换热装置效率高并长期稳定，使排气消声效果明显改善，同时又可延长排气系统的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型结构主视图。
图2为本实用新型结构侧视图。
图3为本实用新型除碳控制器方框原理图。
图4为本实用新型气路原理图。
图5为本实用新型系统安装及使用状态图。
具体实施方式
下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：
本实用新型主要由电动球阀部件1、电磁阀部件2、19、六角螺栓3、弹簧垫片4、六角螺母5、底座部件6、除碳盒底壳7、进气接头合件8、垫片9、亚泰管(10-1、10-2、10-3、10-4)、软管式三通合件11、存粉罐合件12、六角螺帽13、弹簧垫片14、内六角螺栓15、除碳盒——盖16、控制芯片合件17及内六角螺栓、螺母、垫片18、非刹车汽罐20、防水插件21、除碳线索22、水分离器23、除碳装置(盒)24、紫铜管25、水暖型尾气加热器/消声器26、控制系统27、指示灯翘板开关28、催化助燃剂29、温度传感器30、排气管31等组成。
如图1、图2所示：本实用新型存粉罐合件12、电磁阀部件2、19、电动球阀部件1分别采用内六角螺钉、螺母、垫片固定在除碳盒底壳7上。除碳盒底壳7采用六角螺栓3、弹簧垫片4、六角螺母5紧固在底座部件6上。电动球阀部件1通过管路连接存粉罐合件12，存粉罐合件12内装有催化助燃剂29，催化助燃剂29为固态粉剂，催化助燃剂29选用除碳粉。亚泰管10-1两端分别连接电磁阀部件2出气口和软管式三通合件11中叉口；软管式三通合件11两头分别固定在存粉罐合件12出气口上和电动球阀部件1进气口；进气接头合件8加上垫片9用开口扳手固定在除碳盒底壳7上；亚泰管10-2两端分别连接进气接头合件8出气口和电磁阀部件2进气口；亚泰管10-3两端分别连接进气接头合件8出气口和电磁阀部件19进气口；亚泰管10-4两端分别连接电磁阀部件19出气口和存粉罐合件12进气口；底座部件6用内六角螺钉、螺母、垫片固定在除碳盒底壳7背面；将控制芯片合件17加上压板用内六角螺栓、螺母、垫片18固定在除碳盒盖16上；将相应的电源插件插好后，除碳盒盖16扣在除碳盒底壳7上用内六角螺栓15固定。六角螺帽13、弹簧垫片14将底座部件6紧固在车架合适的位置上。
如图3所示：本实用新型除碳控制器方框原理图中12/24v电源通过导线连接电脑芯片，电脑芯片通过导线连接功率模块，功率模块通过导线与喷粉电动球阀部件插件连接；计时电路通过导线与电脑芯片连接，温度传感器通过导线与电脑芯片插件连接；电脑芯片通过导线连接驱动功率管，驱动功率管通过导线分别与两只电磁阀部件插件连接；电脑芯片通过导线与喷粉工作按钮插件连接，并控制其工作。
如图4所示：本实用新型控制系统27首先接通12/24v电源，并通过导线分别连接带指示灯翘板开关28、两只电磁阀部件2、19、电动球阀部件1及温度传感器30。温度传感器30设置在排气管31上。采用压缩空气送入，在气路上连接水分离器23，水分离器23通过气路连接其中一只电磁阀部件1，电磁阀部件1通过气路连接存粉罐合件12上端；另一只电磁阀部件19通过气路连接存粉罐合件12底端；存粉罐合件12通过气路与电动球阀部件1连接；电动球阀部件1通过气路与排气管31接通。
如图5所示：本实用新型使用时采用非刹车汽罐20(汽车内)通过亚泰管连接水分离器23，水分离器23通过亚泰管连接除碳装置(盒)24，除碳装置(盒)24通过紫铜管25与水暖型尾气加热器/消声器26(对车箱内供暖)连接。除碳线索22一端通过防水插件21连接除碳装置(盒)24，另一端与翘板开关28连接。
本实用新型工作原理及工作过程：
本实用新型通过排气系统自动除碳装置通过温度传感器感应温度，通过计时电路累计发动机工作时间，自动判断当排气温度超过250℃，而且累计汽车已运行一定的时间(可按要求设定，车辆运行一般为30小时，自动连续三次除碳动作，也可手动)，发出控制信号，使高压空气的电磁阀打开，通入高压空气，使空气与催化助燃剂在罐内混合后就自动向排气系统中喷入排气积碳的催化助燃剂(同时系统也可通过驾驶员操作开关实现强制喷入)。系统中设有工作状态指示信号灯。使得聚集在排气管、消声器、催化转化装置载体、排气换热装置表面的碳迅速燃烧变成CO2而得以去除。通过气固两相流动原理，通过高压空气与粉剂混合后喷到排气系统中，防止出现堵塞和喷入不均匀现象的出现。
本实用新型由于设置了输送管路清洗装置，通过向两相介质输送管路中通入压缩空气，使得逗留在管路中的催化助燃剂得以清洗，并送入排气系统。由于设置了催化助燃剂防潮装置。在进入排气系统自动除碳装置的压缩空气通过水分离器去除水分，去除率达到90％以上；为防止催化助燃剂在储存罐内的潮解，在出口管路中设置了球阀，避免排气中的水分通过管路进入储存罐。
本实用新型已开始在公交车辆上得到应用，试验表明，排气系统中积碳除净率在90％以上；排气换热装置效率高并长期稳定，排气消声效果也有明显改善，排气系统的寿命明显延长。本实用新型还可用于柴油机排气系统微粒捕捉器积碳后的再生，自动去除积聚在捕捉器表面的积碳。

Claims (4)

1、一种汽车发动机排气系统自动除碳装置，其特征是采用存粉罐合件(12)、电磁阀部件(2、19)、电动球阀部件(1)分别固定在除碳盒底壳(7)上；电动球阀部件(1)连接存粉罐合件(12)，亚泰管(10-1)两端分别连接电磁阀部件(2)出气口和软管式三通合件(11)中叉口；软管式三通合件(11)两头分别固定在存粉罐合件(12)出气口和电动球阀部件(1)进气口上；进气接头合件(8)固定在除碳盒底壳(7)上；亚泰管(10-2)两端分别连接进气接头合件(8)出气口和电磁阀部件(2)进气口；亚泰管(10-3)两端分别连接进气接头合件(8)出气口和电磁阀部件(19)进气口；亚泰管(10-4)两端分别连接电磁阀部件(19)出气口和存粉罐合件(12)进气口；底座部件(6)固定在除碳盒底壳(7)背面；控制芯片合件(17)固定在除碳盒盖(16)上。
2、根据权利要求1所述的汽车发动机排气系统自动除碳装置，其特征在于所述的除碳盒盖(16)扣在除碳盒底壳(7)上。
3、根据权利要求1所述的汽车发动机排气系统自动除碳装置，其特征在于所述的存粉罐合件(12)内装有催化助燃剂(29)。
4、根据权利要求1或3所述的汽车发动机排气系统自动除碳装置，其特征在于所述的催化助燃剂(29)为固态粉剂。
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CN115075926A (zh) * 2022-05-11 2022-09-20 潍柴动力股份有限公司 后处理的故障检测装置、方法、柴油机

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