CN220726453U - 一种柴油机节能减排一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柴油机节能减排一体化装置，包括增压器、颗粒捕集器和控制器，增压器与柴油机的进气端连接；颗粒捕集器设于柴油机的排烟管上；控制器分别与增压器和柴油机通讯连接。本申请通过优化进气方式使柴油机更充分燃烧，柴油机在运转过程中输出转速及扭矩信号到控制器，控制器通过转速及扭矩信号控制增压器调整进气量使柴油机的燃料充分燃烧，从而实现柴油机节能；颗粒捕集器设于排烟管上，能够处理柴油机不完全燃烧产生的一氧化碳及炭黑颗粒，实现柴油机排放清洁。
Description
技术领域
本实用新型涉及柴油机技术领域，特别涉及一种柴油机节能减排一体化装置。
背景技术
大部分的石油资源都是通过内燃机工作来消耗，同时内燃机也是大气污染物的主要排放源。柴油机是内燃机的当前主流应用形式，涉及到工业、农业、国防等重要领域的发展。但柴油机的应用一直存在氮氧化物(NOx)、烃类、一氧化碳(CO)和悬浮颗粒物排放高的缺点。因此亟需一种既能节约能源又能控制污染物排放的柴油机。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种柴油机节能减排一体化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种柴油机节能减排一体化装置，包括：
增压器，所述增压器与柴油机的进气端连接，所述增压器用于向柴油机输送压缩空气以增加柴油机的进气量；
颗粒捕集器，所述颗粒捕集器设于柴油机的排烟管上，所述颗粒捕集器用于净化柴油机排出的尾气；
控制器，所述控制器分别与所述增压器和柴油机通讯连接，所述控制器接收柴油机输出的转速及扭矩信号，所述控制器通过转速及扭矩信号调整所述增压器的进气量，以使柴油机的燃料充分燃烧。
进一步地，还包括：
旁通阀，所述旁通阀通过排烟支管与所述颗粒捕集器并联连接；
差压传感器，所述差压传感器设于所述颗粒捕集器的外侧，所述差压传感器用于获取所述颗粒捕集器的进气腔与出气腔的压差值；
所述旁通阀和差压传感器分别与所述控制器通讯连接。
进一步地，所述增压器通过进气支管连接于空气过滤器与柴油机之间的进气主管路上。
进一步地，所述差压传感器的第一探测端穿入至所述颗粒捕集器的进气腔内，所述差压传感器的第二探测端穿入至所述颗粒捕集器的出气腔内。
进一步地，所述增压器采用涡轮增压器。
进一步地，所述颗粒捕集器以金属或者陶瓷材料为载体，所述载体上涂覆有催化剂涂层。
综上，本实用新型的技术效果和优点：
本申请通过优化进气方式使柴油机更充分燃烧，柴油机在运转过程中输出转速及扭矩信号到控制器，控制器通过转速及扭矩信号控制增压器调整进气量使柴油机的燃料充分燃烧，从而实现柴油机节能；颗粒捕集器设于排烟管上，能够处理柴油机不完全燃烧产生的一氧化碳及炭黑颗粒，实现柴油机排放清洁。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一实施例中柴油机节能减排一体化装置的结构示意图；
图2为本实用新型一实施例的发动机燃油消耗率检验结果；
图3为本实用新型一实施例的发动机污染物排放检验结果。
图中：1、增压器；2、颗粒捕集器；3、控制器；4、进气支管；5、空气过滤器；6、柴油机；7、进气主管路；8、排烟管；9、旁通阀；10、差压传感器；11、排烟支管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供一种柴油机节能减排一体化装置，如图1所示，包括增压器1、颗粒捕集器2和控制器3。增压器1是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。所述增压器1与柴油机6的进气端连接，所述增压器1用于向柴油机6输送压缩空气以增加柴油机6的进气量。具体地，所述增压器1通过进气支管4连接于空气过滤器5与柴油机6之间的进气主管路7上。所述颗粒捕集器2设于柴油机6的排烟管8上，所述颗粒捕集器2用于净化柴油机6排出的尾气。所述控制器3分别与所述增压器1和柴油机6通讯连接，所述控制器3接收柴油机6输出的转速及扭矩信号，所述控制器3通过转速及扭矩信号调整所述增压器1的进气量，以使柴油机6的燃料充分燃烧，从而增加柴油机6的输出扭矩，提升输出功率，达到动力提升和节油效果。
本实施例进气方式和尾气催化过滤一体化集成，柴油机6在运转过程中输出转速及扭矩信号到控制器3，控制器3通过转速及扭矩信号分析后输出反馈信号至增压器1，增压器1通过反馈信号精准调整进气量使柴油机6燃料充分燃烧，从而实现柴油机6节能；颗粒捕集器2设于排烟管8上，能够处理柴油机6不完全燃烧产生的一氧化碳及炭黑颗粒，实现柴油机6排放清洁。
本实施例中增压器1和颗粒捕集器2均为市售产品。可选地，所述增压器1采用涡轮增压器。所述颗粒捕集器2以金属或者陶瓷材料为载体，所述载体上涂覆有催化剂涂层；其中载体类似呈蜂窝状，催化剂涂层以贵金属作为主要活性成分；现有技术中，颗粒捕集器2的滤芯的通道均为半开半闭的结构，让尾气只能通过滤芯通道的两壁流出，通道的两壁含有大量的毛细孔，其直径小于绝大多数的颗粒物，所以能够有效地将颗粒物留在两壁进行颗粒物捕集；颗粒物聚集在通道中，会导致背压逐渐升高，通过特有的催化剂涂层将捕集的颗粒物及时分解，保证催化剂连续正常工作。
颗粒捕集器2能够净化尾气中的CH和CO，主要化学反应式：
CO+O2—CO2；CH+O2—CO2+H2O；
颗粒捕集器2还可以将NOx中的NO转化成带有强氧化性的NO2，增强黑烟颗粒的再生：
NO+O2—NO2；NO2+C—NO+CO2。颗粒捕集器2在柴油机6高负载的状况下有着极好的催化性能，能够加速让黑烟颗粒催化成为二氧化碳；颗粒捕集器2捕集到的碳烟颗粒在合理的温度下直接氧化，而当碳颗粒的氧化速率大于等于捕集速率时，即可实现颗粒捕集器2的持续再生。
进一步地，本实施例的柴油机节能减排一体化装置还包括旁通阀9和差压传感器10。所述旁通阀9通过排烟支管11与所述颗粒捕集器2并联连接；所述差压传感器10设于所述颗粒捕集器2的外侧，所述差压传感器10用于获取所述颗粒捕集器2的进气腔与出气腔的压差值；所述旁通阀9和差压传感器10分别与所述控制器3通讯连接。差压传感器10在线数据实时传输至控制器3，在线压差超过预设值时，控制器3将信号反馈给旁通阀9，旁通阀9自动打开。压差预设值为预先在控制器3内设定的值，当差压传感器10的实时监测数据大于该值时说明颗粒捕集器2可能堵塞，为了保证整体系统安全，控制器3控制旁通阀9打开。
具体地，所述差压传感器10的第一探测端穿入至所述颗粒捕集器2的进气腔内，所述差压传感器10的第二探测端穿入至所述颗粒捕集器2的出气腔内。
将本实施例做发动机性能试验和非道路移动机械用柴油机排气污染物及性能试验，报告编号为QA21XX1HC2451；报告中，发动机燃油消耗率检验结果如图2所示，柴油机节能减排一体化装置产品的综合节油率为3.01％。发动机污染物排放检验结果如图3所示，柴油机节能减排一体化装置产品对PM比排放量过滤效率为97.9％。本实施例柴油机节能减排一体化装置的节油率≥2％；颗粒物去除率≥95％；一氧化碳去除率≥90％。本实施例可以针对各类非道路柴油机根据现场空间量身定制。
最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种柴油机节能减排一体化装置，其特征在于，包括：
增压器，所述增压器与柴油机的进气端连接，所述增压器用于向柴油机输送压缩空气以增加柴油机的进气量；
颗粒捕集器，所述颗粒捕集器设于柴油机的排烟管上，所述颗粒捕集器用于净化柴油机排出的尾气；
控制器，所述控制器分别与所述增压器和柴油机通讯连接，所述控制器接收柴油机输出的转速及扭矩信号，所述控制器通过转速及扭矩信号调整所述增压器的进气量，以使柴油机的燃料充分燃烧。
2.根据权利要求1所述的柴油机节能减排一体化装置，其特征在于，还包括：
旁通阀，所述旁通阀通过排烟支管与所述颗粒捕集器并联连接；
差压传感器，所述差压传感器设于所述颗粒捕集器的外侧，所述差压传感器用于获取所述颗粒捕集器的进气腔与出气腔的压差值；
所述旁通阀和差压传感器分别与所述控制器通讯连接。
3.根据权利要求1所述的柴油机节能减排一体化装置，其特征在于，所述增压器通过进气支管连接于空气过滤器与柴油机之间的进气主管路上。
4.根据权利要求2所述的柴油机节能减排一体化装置，其特征在于，所述差压传感器的第一探测端穿入至所述颗粒捕集器的进气腔内，所述差压传感器的第二探测端穿入至所述颗粒捕集器的出气腔内。
5.根据权利要求1所述的柴油机节能减排一体化装置，其特征在于，所述增压器采用涡轮增压器。
6.根据权利要求1所述的柴油机节能减排一体化装置，其特征在于，所述颗粒捕集器以金属或者陶瓷材料为载体，所述载体上涂覆有催化剂涂层。
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