CN203717081U - 一种柴油发动机后处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种柴油发动机后处理系统，包括氧化催化器和颗粒捕集器，所述氧化催化器和颗粒捕集器被封装在同一个壳体内，其中所述氧化催化器载体采用堇青石材质，为通透式蜂窝状结构，开孔数400目/平方英寸，孔壁厚4mil，截面尺寸φ143.8mm，其中所述颗粒补集器载体采用SiC材质，为蜂窝状结构，相邻的蜂窝通道一个为前端敞开、后端堵塞，一个为前端堵塞、后端敞开，开孔数300目/平方英寸，孔壁厚12mil，截面尺寸φ143.8mm。本实用新型的后处理系统气体流动均匀性达到了95%，柴油氧化催化器（DOC）的催化转化效率可达90%以上，颗粒补集器（DPF）的补集效率可达95%以上。

Description

一种柴油发动机后处理系统

技术领域

本实用新型涉及柴油发动机后处理系统。

背景技术

近年来，随着人类社会的不断发展与进步，环境问题日趋引起人们的关注，世界各国逐渐健全并完善了相关的排放法规。尤其是汽车用柴油机，对大气污染物中的NOx和PM的贡献巨大，随着国内与国际排放标准越来越严格，柴油机产品必须达到标准的排放要求才能获得相关部门的型式认证并得到生产许可。但是在目前的设计和制造水平下，单靠柴油机的裸排是无法满足越来越严格的排放要求的，尤其国Ⅴ及以后的排放。因此要达到排放法规的要求，后处理系统是不可避免的选择，也越来越受到业内人士的重视。

柴油机后处理系统的设计和开发不同于传统柴油机的设计，因为后处理系统具有许多新技术、新参数，具体来说后处理分为三大块：载体、涂层及封装。

载体是涂层附着的基体，一般是蜂窝状多孔物体，其主要参数有形状、尺寸、目数（孔数）、壁厚、孔隙率、被压、碳载量、耐热性、机械强度等等。按照材料分有堇青石、SiC、钛酸铝及金属等材料，按照用途分有柴油氧化催化器（DOC）用、颗粒补集器（DPF）用、选择性催化还原（SCR）用等载体；

涂层是由一定含量及比例的贵金属（如Pt、Pd等）混合其他原料制作成浆料，通过一定的技术手段将浆料均匀的附着在载体表面，并通过晾晒、烧结等工艺使浆料固定在载体表面，形成的一层薄薄的催化层。柴油机排气中的HC、CO、NOx及C颗粒在载体提供的场所内，通过涂层中贵金属的催化作用发生化学反应，生成无污染或者污染小的物质，以降低排放、达到排放要求。涂层中贵金属的含量和比例因催化转化效率、可靠性等因素而不尽相同，目前柴油机后处理技术中采用的贵金属一般有纯Pt，Pt、Pd共用等；

封装是通过各种技术手段将涂好涂层的载体包裹到壳体内，形成一种完整的零部件，以安装在发动机或整车上实现处理发动机排气作用的过程。封装的关键在于封装方式、载体的压紧力度、排气被压、排气均匀性、隔热措施、防振降噪等方面。

同时，载体、涂层和封装之间又会相互影响，进而影响整个柴油发动机的气体流动均匀性、催化转化效率、颗粒捕集效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气体流动均匀性、催化转化效率、颗粒捕集效率均较高的柴油机，为此本实用新型的实施例提供了如下技术方案：

一种柴油发动机后处理系统，包括氧化催化器和颗粒捕集器，所述氧化催化器和颗粒捕集器被封装在同一个壳体内，其中所述氧化催化器载体采用堇青石材质，为通透式蜂窝状结构，开孔数400目/平方英寸，孔壁厚4mil，截面尺寸φ143.8mm，其中所述颗粒补集器载体采用SiC材质，为蜂窝状结构，相邻的蜂窝通道一个为前端敞开、后端堵塞，一个为前端堵塞、后端敞开，开孔数300目/平方英寸，孔壁厚12mil，截面尺寸φ143.8mm。

优选地，所述壳体内设衬垫、外设隔热罩。

优选地，所述壳体上开孔用于设置温度传感器和压力传感器。

优选地，所述壳体的前、后端均采用锥管与外部管路连接。

优选地，所述壳体的前置连接管路为S形。

优选地，所述壳体上还焊接有支架。

本实用新型将氧化催化器和颗粒捕集器封装在同一个壳体内，并通过设置两者的载体的结构和相对参数，来实现氧化催化器和颗粒捕集器之间的优化配比，同时提高氧化催化效率和颗粒补集效率。

另一方面，本实用新型通过对封装的调整来提高气体流动均匀性。

附图说明

接下来将结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细说明，其中：

图1是本实用新型的实施例中连接了前、后管路的柴油发动机后处理系统示意图；

图2图1中的柴油发动机后处理系统的局部剖视图；

图3是本实用新型的实施例中的颗粒捕集器的载体结构示意图；

图4是本实用新型的实施例中的柴油发动机后处理系统的隔热罩支架示意图。

具体实施方式

参考图1，柴油机后处理系统II的前置管路为I，后置管路为III，其中，前置管路I为S形，为双层结构，内层为管体1，外层为隔热罩18。

参考图2，氧化催化器（DOC）和颗粒捕集器（DPF）被封装在同一个壳体17内，壳体17在图4中更清晰地示出。作为完整的封装，壳体17内部设有氧化催化器衬垫5和颗粒捕集器衬垫7，衬垫5和衬垫7分别包裹氧化催化器载体4和颗粒捕集器载体6。其中，氧化催化器载体4采用堇青石材质，为通透式蜂窝状结构，开孔数400目/平方英寸，孔壁厚4mil，截面尺寸φ143.8mm，长度101.6mm；颗粒补集器载体6采用SiC材质，为蜂窝状结构，相邻的蜂窝通道601为前端敞开、后端堵塞，通道602为前端堵塞、后端敞开，如图3所示。颗粒捕集器载体6开孔数300目/平方英寸，孔壁厚12mil，截面尺寸φ143.8mm，长度203.2mm。壳体17外部设置了两个包裹式隔热套8和9，共同包裹壳体7。在壳体7上还开孔用于设置温度传感器15，还开有用于设置压力传感器的孔（未示出）。壳体7的后端采用锥管10连接后置管路III中的后管11，后管11上的法兰12再与后续管路连接。壳体7的前端由两个半锥管2和3组成一个完整的锥管，用于连接前置管路I。

参考图4，在壳体17外部，还采用抱箍的方式焊接有支架16，支架16将包裹式隔热套8和9固定到一起。

本实用新型的后处理系统气体流动均匀性达到了95%，柴油氧化催化器（DOC）的催化转化效率可达90%以上，颗粒补集器（DPF）的补集效率可达95%以上，且结构紧凑、布置巧妙，被压低，耐振动效果好，排放达到国V水平。

虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。

Claims (6)

1.一种柴油发动机后处理系统，其特征在于，包括氧化催化器和颗粒捕集器，所述氧化催化器和颗粒捕集器被封装在同一个壳体内，其中所述氧化催化器载体采用堇青石材质，为通透式蜂窝状结构，开孔数400目/平方英寸，孔壁厚4mil，截面尺寸φ143.8mm，其中所述颗粒补集器载体采用SiC材质，为蜂窝状结构，相邻的蜂窝通道一个为前端敞开、后端堵塞，一个为前端堵塞、后端敞开，开孔数300目/平方英寸，孔壁厚12mil，截面尺寸φ143.8mm。

2.根据权利要求1所述的柴油发动机后处理系统，其特征在于，所述壳体内设衬垫、外设隔热罩。

3.根据权利要求1所述的柴油发动机后处理系统，其特征在于，所述壳体上开孔用于设置温度传感器和压力传感器。

4.根据权利要求1所述的柴油发动机后处理系统，其特征在于，所述壳体的前、后端均采用锥管与外部管路连接。

5.根据权利要求1所述的柴油发动机后处理系统，其特征在于，所述壳体的前置连接管路为S形。

6.根据权利要求1所述的柴油发动机后处理系统，其特征在于，所述壳体上还焊接有支架。