CN203175649U - 改进式车辆排放黑烟燃烧净化处理装置 - Google Patents

改进式车辆排放黑烟燃烧净化处理装置 Download PDF

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Abstract

一种改进式车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，包括：一燃烧系统，包含一内部具有燃烧腔的外管体，外管体内设有一腔体，腔体内的腔室设有一燃油雾化喷嘴与至少一点火器，燃油雾化喷嘴以一管路连接一泵燃料箱，腔体的腔室以另一管路连接一空压泵，外管体的燃烧腔连通一车辆的排气管进气端；一废气缓冲过滤系统，连通外管体的燃烧腔，废气缓冲过滤系统包含依序设置的一废气缓冲单元与一过滤单元，废气缓冲单元具有一废气缓冲罩与一可自由旋转的涡形叶片，通过燃烧系统的废气依序通过废气缓冲罩后推动涡形叶片旋转。本实用新型能有效将安装于柴油引擎的排气管后端的过滤装置的积碳清除，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。

Description

改进式车辆排放黑烟燃烧净化处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种能有效将安装于柴油引擎的排气管后端的过滤装置的积碳清除，以维护柴油引擎排放废气顺畅的装置。
背景技术
柴油引擎车辆因其是以压缩点火方式引燃柴油或替代性燃料后经于气缸内的燃烧反应将燃料的化学能依序转换为热能及动力输出，因此在燃烧过程也产生各种气、液、固态污染物，最主要为粒状物(PM)、黑烟(smoke)、氮氧化物(NOx)等。另外也排放一氧化碳(CO)、硫氧化物(SOx)、二氧化碳(CO2)、及碳氢化合物(HC)等气状污染物，造成破坏臭氧层、引致酸雨、提升温室效应等全球性生态环境破坏问题，也造成人体健康的危害，因此为大众所关切。比如氮氧化物经形成硝酸则产生酸雨，亦会破坏臭氧层、与阳光作用产生光化烟雾；粒状污染物或黑烟中若含多环芳香烃(PAHs，polycyclic aromatic hydrocarbons)或金属化合物则可能造成肺部、气管、呼吸道等病变。根据全国地区空气污染源排放数据库TED 4.2版的推估数据显示占全国3％机动车辆数的柴油车排放来自于所有移动污染源的46％PM与51％NOx，尤其全国客货运业者几乎皆使用柴油车为运输工具，因此如何由防制技术或管制策略着手削减柴油车排气污染，以改善空气质量，实为现今的重要课题。
目前的汽车工业界已不断提出各种解决办法，其中以装设在柴油引擎的排气管后端的过滤系统，有效过滤柴油引擎大量排放的废气较具成效。但是这种装设在柴油引擎排气管后端的过滤系统，经过一段时间使用后，形成的碳会在其滤蕊处造成阻塞，不仅影响过滤柴油引擎排放废气的效果，且会影响柴油引擎正常运转的功能。
由于柴油车辆引擎所排放的废气通过过滤系统后，会在该过滤系统的滤蕊产生积碳，当积碳达到一定厚度时会产生阻塞现象，致使排气管内的压力(背压)升高，因此，目前汽车工业界乃将背压传感器安装在柴油车辆引擎排气管内来侦测过滤系统滤心处的压力值，进而能侦测积碳的阻塞状态，一旦柴油车辆引擎所排放废气通过过滤系统的滤蕊积碳达到相当厚度而形成排气阻塞时，即会侦测到升高的排气背压，此时引擎管理系统会发出讯号，提高引擎工作温度，将堆积在过滤系统滤表面的积碳燃烧清除，以消除滤蕊阻塞。但是由于用车环境不佳(如中国台湾各大都会区)，车辆常常走走停停，或是个人的用车习性(短途使用或不常上高速公路)，在经常怠速状态下行驶，以致于装设过滤系统的柴油车辆，可能会因为引擎转速不高而无法提高引擎工作温度，而无法将堆积在过滤系统滤蕊表面的积碳燃烧掉的情况，不仅影响过滤柴油引擎排放废气的效果，并且影响柴油引擎正常的运转。此时只能将车子开去汽车服务厂，由技师将堆积在过滤系统滤蕊表面的积碳燃烧掉，不仅耗时，且不经济，非常麻烦。
在欧美国家，为了达到四期环保车辆的标准，除了改善引擎引进共轨式为计算机点火系统，进一步改善有毒气体(CO、HC、NOx、Sox)及黑烟粒子，除加装了蜂巢式陶瓷滤芯，在一定的背压增加后，会在引擎活门出口处添加少许的柴油来增加燃烧温度，以期能达到足够的燃烧温度将滤心内的积存粒子烧净，或是在排气管中接近滤芯处添加少量柴油来补强滤芯内的温度。然前面所述的方法都要与车辆原设计电子结构结合在一起，因此需要改装已出厂的车辆，如此一来便会改变车辆原有机构，日后的保养维修更是极大不便，经济性与实用性都大打折扣，在实务的推广上并不理想。
本申请人中国专利申请第201220188915.6号「车辆排放黑烟燃烧净化处理改进装置」专利案，则是在改进现有车辆排放黑烟燃烧装置所存在的问题；其主要特征是在一排气管的进气端至出气端的方向依序设有一燃烧系统与一废气缓冲过滤系统；废气通过燃烧系统时，被强制分流通过数个导气通道，然后由不会受到废气气流吹袭的燃油雾化喷嘴将燃油喷出并雾化后，立即配合点火器予以点火燃烧，通过导气通道的废气气流则利用虹吸作用将燃烧后的腔室内的热量吸出，以混合废气而提升废气温度；高温的废气则依序通过废气缓冲过滤系统的废气缓冲单元与过滤单元，利用废气缓冲单元减缓废气流速，并避免废气回流将点燃的火焰吹熄，以及将废气气流均匀化后再通过过滤单元，进而利用废气的高温清除积存在过滤单元的积碳，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。
但，该中国专利申请第201220188915.6号专利案的缺点在于排放的废气会受到燃油雾化喷嘴的结构阻挡，致使导气不顺畅而燃烧不完全，且容易熄火。
实用新型内容
本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种改进式车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，其解决目前布排气管内安装有过滤系统的现有柴油引擎车辆，借由装设在柴油引擎的排气管后端的过滤系统，有效过滤柴油引擎大量排放的废气，但是这种装设在柴油引擎排气管后端的过滤系统，经过一段时间使用后，形成的积碳会在其滤蕊内造成阻塞，不仅影响过滤柴油引擎排放废气的效果，且会影响柴油引擎正常运转的功能；改善中国专利申请第201220188915.6号专利案在排放废气时，废气会受到燃油雾化喷嘴等结构阻挡，致使导气不顺畅而燃烧不完全，且容易熄火的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种改进式车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，其特征在于，包括：一燃烧系统，包含一内部具有燃烧腔的外管体，该外管体内设有一腔体，该腔体内的腔室设有一燃油雾化喷嘴与至少一点火器，该燃油雾化喷嘴以一管路连接一泵燃料箱，该腔体的腔室以另一管路连接一空压泵，该外管体的燃烧腔连通一车辆的排气管进气端；一废气缓冲过滤系统，连通所述外管体的燃烧腔，该废气缓冲过滤系统包含有依序设置的一废气缓冲单元与一过滤单元，该废气缓冲单元具有一废气缓冲罩与一可自由旋转的涡形叶片，通过该燃烧系统的废气是依序通过该废气缓冲罩后推动该涡形叶片旋转，进而强制使废气均匀通过该过滤单元而从该排气管的出气端排出。
本实用新型是将排气管的进气端连接一燃烧系统，该燃烧系统则连接一废气缓冲过滤系统；废气被导入燃烧系统的燃烧腔时，由不会受到废气气流吹袭的燃油雾化喷嘴将燃油喷出并雾化后，立即配合点火器予以点火燃烧，同时利用空压泵将空气输入燃烧腔内助燃；高温的废气则依序通过废气缓冲过滤系统的废气缓冲单元与过滤单元，利用废气缓冲单元减缓废气流速，并避免废气回流将点燃的火焰吹熄，而后利用废气推动涡形叶片旋转以强制将废气气流再通过过滤单元，进而利用废气的高温清除积存在过滤单元的积碳，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。
本实用新型对于所述燃烧系统的技术手段，是包含一内部具有燃烧腔的外管体，该外管体内设有一腔体，该腔体内的腔室设有一燃油雾化喷嘴与至少一点火器，该燃油雾化喷嘴以一管路连接一泵燃料箱，该管路设有一电磁阀，该腔体的腔室以另一管路连接一空压泵，该外管体的燃烧腔连通一车辆的排气管进气端。
本实用新型对于所述废气缓冲过滤系统的技术手段，是连通所述外管体的燃烧腔，该废气缓冲过滤系统包含有依序设置的一废气缓冲单元与一过滤单元，该废气缓冲单元具有一废气缓冲罩与一可自由旋转的涡形叶片，通过该燃烧系统的废气依序通过该废气缓冲罩后推动该涡形叶片旋转，进而强制使废气均匀通过该过滤单元而从该排气管的出气端排出，得以利用均匀的高温废气烧掉积存于过滤单元的积碳。
本实用新型的废气缓冲单元的废气缓冲罩为一锥形罩体，该锥形罩体的锥形周壁设有数个贯穿孔，借由该些贯穿孔提供废气穿过之用，从而使废气通过锥形罩体后得以降低废气流速，降低流速后的废气则再推动涡形叶片旋转加速而强制且更为均匀地通过过滤单元。
本实用新型的有益效果是，其解决目前在排气管内安装有过滤系统的现有柴油引擎车辆，借由装设在柴油引擎的排气管后端的过滤系统，有效过滤柴油引擎大量排放的废气，但是这种装设在柴油引擎排气管后端的过滤系统，经过一段时间使用后，形成的积碳会在其滤蕊内造成阻塞，不仅影响过滤柴油引擎排放废气的效果，且会影响柴油引擎正常运转的功能；改善中国专利申请第201220188915.6号专利案在排放废气时，废气会受到燃油雾化喷嘴等结构阻挡，致使导气不顺畅而燃烧不完全，且容易熄火的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型净化处理装置结构的实施例示意图。
图中标号说明：
1 排气管
11 进气端
12 出气端
2 燃烧系统
21 外管体
210 燃烧腔
22 腔体
220 腔室
23 燃油雾化喷嘴
24 点火器
241 艾子
242 保护套
25 泵燃料箱
251 电磁阀
3 废气缓冲过滤系统
3A 废气缓冲单元
3B 过滤单元
31 废气缓冲罩
311 贯穿孔
32 涡形叶片
321 枢轴
33 滤芯
4 空压泵
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供的改进式车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，包含有依序连通的一燃烧系统2与一废气缓冲过滤系统3；其中，所述燃烧系统2包含有一内部具有燃烧腔210的外管体21，该外管体21的侧壁连接一排气管1的进气端11，外管体21内的一端设置一腔体22，腔体22内构成一腔室220；腔室220内设有一燃油雾化喷嘴23与至少一点火器24，该燃油雾化喷嘴23以一管路连接至位于外管体21外的泵燃料箱25，并在该管路设有一电磁阀251；腔体22的腔室220则以另一管路连接一空压泵4，该空压泵4可以将外管体21外部的空气输送至腔室220内；所述点火器24具有一艾子241，以及包覆于艾子241外面的保护套242，借由保护套242可避免艾子241受到积碳黏附而影响点火正时的操作。
所述废气缓冲过滤系统3包含有依序设置的一废气缓冲单元3A与一过滤单元3B，该废气缓冲单元3A具有一废气缓冲罩31与一具有特殊曲面形状且可自由旋转的涡形叶片32，通过该燃烧系统2的废气是依序通过该废气缓冲罩31与涡形叶片32后再通过该过滤单元3B而从该出气端12排出。所述废气缓冲罩31的较佳实施例为一锥形罩体，该锥形罩体的锥形周壁设有数个贯穿孔311。所述过滤单元3B则是在废气缓冲单元3A的废气排出端设置至少一滤芯33。所述涡形叶片32的中央以一枢轴321枢设于一固定物，使涡形叶片32位于废气缓冲罩31与过滤单元3B之间；当涡形叶片32受到轴向气流时可以被推动旋转，进而使气流强制通过过滤单元3B。
借由前述本实用新型的净化处理改进装置，在平常工作状态下时，柴油引擎所排放的废气直接进气燃烧腔210，此时经由泵燃料箱25将燃油经由管路输送到电磁阀251，再控制电磁阀251的启动时间而将燃油输出至燃油雾化喷嘴23喷出雾化成细小分子的油气，以及由点火器24点火将雾化的油气点火燃烧，让燃烧腔210内的温度升高；于此同时，空压泵4作动而将外界的空气输入腔室220及燃烧腔210内和油气混合至最佳比例的燃油空气比而获得最佳化的燃烧，燃烧后的废气随即流至废气缓冲罩31而通过各贯穿孔311，借由设于锥形的废气缓冲罩31缓冲废气气流的速度，通过废气缓冲罩31的气流则会推动涡形叶片32旋转，同时被涡形叶片32的叶片弧度导引废气气流而强制地、且更均匀地流至滤芯33，利用高温废气将附着于滤芯33的积碳燃烧清除，废气最后则从出气端12排出。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种改进式车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，其特征在于，包括：
一燃烧系统，包含一内部具有燃烧腔的外管体，该外管体内设有一腔体，该腔体内的腔室设有一燃油雾化喷嘴与至少一点火器，该燃油雾化喷嘴以一管路连接一泵燃料箱，该腔体的腔室以另一管路连接一空压泵，该外管体的燃烧腔连通一车辆的排气管进气端；
一废气缓冲过滤系统，连通所述外管体的燃烧腔，该废气缓冲过滤系统包含有依序设置的一废气缓冲单元与一过滤单元，该废气缓冲单元具有一废气缓冲罩与一可自由旋转的涡形叶片，通过该燃烧系统的废气是依序通过该废气缓冲罩后推动该涡形叶片旋转，进而强制使废气均匀通过该过滤单元而从该排气管的出气端排出。
2.根据权利要求1所述的改进式车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，其特征在于，所述废气缓冲罩为一锥形罩体，该锥形罩体的锥形周壁设有数个贯穿孔。
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