CN101519994A - 独立主动再生柴油机微粒过滤器***及独立再生方法 - Google Patents

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黄黎敏
李筑岩
黄利锦
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Abstract

本发明涉及一种用于再生柴油机微粒过滤器的独立主动再生柴油机微粒过滤器***及独立再生方法，背压传感器、温度传感器将检测到的背压信号、温度信号传输至控制器，当背压压力、温度大于所设定的压力、温度值时，控制器指令柴油发动机通过回油管及柴油喷嘴向排气管内喷入柴油燃料，燃料蒸气在氧化催化转化器(DOC)载体内“氧化燃烧”使碳化硅壁流式过滤器(DPF)进口的温度迅速提高到400℃或者650℃，点燃碳化硅壁流式过滤器(DPF)内积聚的碳灰，此时，控制器检测背压压力、温度参数的变化，控制喷射量以保证再生至所设定的结束参数，当再生达到所设定的结束参数时，自动结束再生过程。

Description

独立主动再生柴油机微粒过滤器***及独立再生方法
技术领域
本发明涉及一种用于柴油机微粒过滤器再生的独立主动再生柴油机微粒过滤器***及独立再生方法，属柴油机排气污染控制的微粒捕集装置、再生装置和再生方法的***集成技术与制造领域。
背景技术
再生技术是柴油机微粒捕集器正常使用的关键技术，分为依靠外部提供或补充热源的主动再生，以及仅依靠正常排气热源的被动再生两大类型。对于城市行驶工况的各种柴油车辆，由于平均排气温度较低，被动再生不能满足再生所需要的温度，造成微粒捕集器堵塞、烧坏，导致车辆排放超标甚至影响车辆的正常运行。为了解决可靠再生的问题，出现了许多主动再生***的研究和试验，如采用发动机管理的后喷射、电加热、燃料烧嘴、外部加热炉等主动再生的方式，如专利CN1861992A、名称“柴油内燃机废气微粒自燃捕集器及微粒处理方法”，柴油内燃机废气微粒自燃捕集器位于排气管内，压力传感器位于内燃机排气口内或排气管的排气口内，其信号输出端接控制器的信号输入端，控制器的信号输出端接电源开关控制端，电源开关通过电源线分别接柴油内燃机废气微粒自燃捕集器两端的正、负极。但现有的主动再生的方法或多或少存在增加的***复杂，与原有车辆配合困难，可靠性差，装备投资及运行费用高等问题。
发明内容
设计目的：设计一种能够不依赖于车辆发动机而独立工作，适应于各种类型的柴油发动机和操作工况的主动再生***，能根据排气净化装置的背压状况，及时地对微粒捕集器中所捕集的微粒进行再生处理。
设计方案：为了实现上述设计目的。1、排气净化装置的设置，是本发明的特征之一。这样做的目的在于：由氧化催化转化器(DOC)载体和碳化硅壁流式过滤器(DPF)封装构成一个整体的具有热绝缘外壳设计的净化部件，DOC采用低起燃温度催化剂涂层的堇青石蜂窝陶瓷，DPF是采用本申请人申请专利的重结晶碳化硅(R-SiC)蜂窝陶瓷体，该重结晶碳化硅蜂窝陶瓷体200孔/平方英寸的通道密度及0.3mm的间壁厚度，具有极好的温度特性、机械强度和耐久性，经实际检测展现了较高的PM捕获率，同时具有较低的压降和较大的允许碳灰加载量。2、主动再生***的设计，是本发明的特征之二。这样做的目的在于：该***有别于外部燃油烧嘴、电加热和发动机后喷射等常规主动再生的方法，采用了催化燃烧的方式，高效迅速的提供外部热源进行主动再生，完全独立于引擎的工况和喷射状况。***由电子检测、控制部件和专用喷嘴等组成，根据背压、温度的检测信号，***自动起动再生过程，通过特别的柴油喷嘴向排气管内喷入柴油燃料，燃料蒸气在具有热绝缘设计的DOC内“氧化燃烧”而放热，使DPF进口的温度迅速提高到400℃(采用燃料携带添加剂时)或者650℃，点燃DPF内积聚的碳灰，开始进行再生过程。控制器检测背压、温度参数的变化，控制喷射量以保证再生进行的参数，并且自动结束再生过程。3、燃料携带催化剂自动加注注射泵的设计，是本发明的特征之三。这样做的目的在于：燃料携带催化剂(FBC)可以使灰的再生温度由600℃以上降到350～400℃，相对于催化剂涂层的DPF，再生时间短，仅需要数分钟，同时不存在催化剂的老化和中毒的问题，并且可以使用含硫量在350ppm至500ppm的柴油。添加剂采用已经商品化供货的铈基或铁基添加剂，加入量为燃油量的1/3000，车辆加油时自动按照加油量按比例直接加入燃油箱。本***由2～4升的添加剂储罐，定量注射泵，电控模块，油箱油位增量信号装置等组成。每次加油时，油箱油位增量信号装置检测油位的增加量，输出一个0～10伏的直流信号至电控模块，电控模块启动定量注射泵，按照预定的添加剂与燃油比向油箱加入定量的添加剂。另外，添加剂储罐装有液位信号装置。当添加剂将要用完时，通过显示面板报警。4、电控以及在线监视、报警、数据记录装置的设计，是本发明的特征之四。这样做的目的在于：该装置包括DPF***的电控***(ECU)车载监视***(OBC)，除可靠的自动进行DPF的再生外，***按设定的时间间隔，对背压、温度等参数进行检测与数据储存，***在背压异常时具有声光报警功能，由不同颜色的信号灯指示背压的状况，设定当背压低于1kPa时报警，指示可能DPF破裂或排气管泄漏，背压达到15kPa时报警，指示DPF不久将需要进行维护，背压达到20kPa时报警，指示DPF需要立即进行维护，从而保证DPF***的可靠有效的运行。***可以通过USB接口向手提电脑传送存贮的数据，并且通过数据分析软件对记录的数据进行分析，可以对运行的状况和存在的问题进行准确的判断。另外，还可以通过GSM/GPRS模块(可选件)实现数据的远距离传送。
技术方案1：独立主动再生柴油机微粒过滤器***，它包括蓄电池，燃油箱通过供油管给柴油发动机供油，柴油发动机排气管与排气净化装置连通，排气净化装置内装有氧化催化器和微粒过滤器，与排气净化装置进口连接处的排气管内设有柴油喷嘴且通过油管及再生控制装置与供油管连通，回油管一端与柴油发动机连通、另一端与燃油箱连通，排气净化装置分别设有背压传感器、温度传感器，背压传感器、温度传感器分别通过各自的信号线与控制器的信号端连接。
技术方案2：主动再生柴油机微粒过滤器再生方法，背压传感器、温度传感器将检测到的背压信号、温度信号传输至控制器，当背压压力大于所设定的压力值时，控制器指令再生控制装置11控制再生过程开始，柴油通过供油管及再生控制装置11进入柴油喷嘴，向排气管内喷入柴油燃料，蒸发的燃料蒸气在氧化催化转化器(DOC)载体内“氧化燃烧”放热，使碳化硅壁流式过滤器(DPF)进口的温度迅速提高到400℃或者650℃，点燃碳化硅壁流式过滤器(DPF)内积聚的碳灰，再生开始进行，排气背压随着碳灰的燃烧逐渐下降，此时，控制器检测背压压力、温度参数的变化，控制喷射量及喷射时间以保证再生所需要的工作参数，当背压降至设定的数值时，停止喷射，随着碳灰的继续燃烧完成一次再生过程，整个***构成一个闭环控制***。
本发明与背景技术相比，一是主动再生***可以在排气温度仅150℃时顺利的完成再生过程，可靠的进行再生，避免DPF堵塞造成损坏，同时再生升温迅速，燃料的利用率高，再生增加的燃料消耗不超过1％；二是主动再生***特别适合城市行驶的低排气温度的柴油车辆，如公交车、送货车、垃圾车、邮政车的黑烟污染治理改造；三是由于主动再生***不依赖于发动机的管理而独立工作，不影响发动机的工况，对于车辆的排放污染改造不涉及原有发动机***及其控制，因此特别适合于对各种类型的老旧柴油车辆(包括欧0、欧1、欧2)的改造。
附图说明
图1是独立主动再生柴油机微粒过滤器***的示意图。
具体实施方式
实施例：参照图1。独立主动再生柴油机微粒过滤器***，它包括原车辆的蓄电池16，供给担***所需的电源，燃油箱1通过供油管2给柴油发动机20供油，柴油发动机20排气管17与排气净化装置13连通，排气净化装置13内装有氧化催化器22和微粒过滤器，与排气净化装置13进口连接处的排气管内设有柴油喷嘴21且通过油管18及再生控制装置11与供油管2连通，回油管3一端与柴油发动机20连通、另一端与燃油箱1连通，排气净化装置13分别设有背压传感器和温度传感器，且背压传感器和温度传感器分别通过各自的信号线12和14与控制器5的信号端连接，控制器5的信号输出端通过信号线9与显示板8的信号输入端连接，控制器5电源输入端通过导线15与电源16连接且由电源16向控制器供电。控制器5的再生控制信号输出到再生控制装置11，再生控制装置11连接供油管和柴油喷嘴21，再生控制装置11由加压器、雾化器、计量器及数据处理电路构成，计量器根据数据处理电路输出的指令计量用油量的大小，且经加压器加压、雾化器雾化后通过油管输送至柴油喷嘴。数据处理电路可以是数控或芯片控制。
控制器5通过数据线与PC数据接口10连接。
注射泵7通过注射管19与回油管3连通，注射泵7信号端通过信号线与控制器5的信号端连接。注射泵7由添加剂储罐、定量注射泵、电控模块、油箱油位增量信号装置组成，定量注射泵与添加剂储罐相匹配，电控模块输出端接定量注射泵、输入端接油箱油位增量信号装置的输出端，油箱油位增量信号装置的检测信号取样端位于添加剂储罐。
实施例2：在实施例1的基础上，主动再生柴油机微粒过滤器再生方法，背压传感器、温度传感器将检测到的背压信号、温度信号传输至控制器，当背压压力大于所设定的压力值时，控制器指令再生控制装置11控制再生过程开始，柴油通过供油管及再生控制装置11进入柴油喷嘴，向排气管内喷入柴油燃料，蒸发的燃料蒸气在氧化催化转化器(DOC)载体内“氧化燃烧”放热，使碳化硅壁流式过滤器(DPF)进口的温度迅速提高到400℃或者650℃，点燃碳化硅壁流式过滤器(DPF)内积聚的碳灰，再生开始进行，排气背压随着碳灰的燃烧逐渐下降，此时，控制器检测背压压力、温度参数的变化，控制喷射量及喷射时间以保证再生所需要的工作参数，当背压降至设定的数值时，停止喷射，随着碳灰的继续燃烧完成一次再生过程，整个***形成一个闭环控制***，保证再生可靠完全的进行，同时使额外的燃料消耗最低。
实施例使用的微粒捕集器的主要技术参数：测试的DPF的规格为Φ144mm×254mm，容积：4.1升，通道密度：192cpsi(30孔/cm2)通道尺寸：1.52mm×1.52mm，壁厚：0.3mm，间壁平均孔径：10～12μm，孔隙率：42％。DPF的的材料为重结晶SiC，SiC含量≥98％。
测试的最大废气流量：540m3/h，最大灰负载量：8克/升，设定的最大排气量时的背压：≤15kPa，再生后的背压≤5kPa，实测再生增加的燃料消耗：≤1％。
进行了1000小时模拟测试，***无堵塞及背压超限值，测试污染物捕获效率如附表所示：
实际测试DPF降低废气污染物排放对照表
Figure A200810062308D00091
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或省略，均落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1、一种独立主动再生柴油机微粒过滤器***，它包括给***供电的蓄电池，燃油箱通过供油管给柴油发动机供油，柴油发动机排气管与排气净化装置连通，回油管一端与柴油发动机连通、另一端与燃油箱连通，其特征是：排气净化装置内装有氧化催化器和微粒过滤器，与排气净化装置进口连接处的排气管内设有柴油喷嘴且通过油管及再生控制装置与供油管连通，排气净化装置分别设有背压传感器和温度传感器且背压传感器和温度传感器分别通过各自的信号线与控制器的信号端连接。
2、根据权利要求1所述的独立主动再生柴油机微粒过滤器***，其特征是：控制器的信号输出端通过信号线与显示板的信号输入端连接。
3、根据权利要求1所述的独立主动再生柴油机微粒过滤器***，其特征是：控制器电源输入端通过导线与电源连接。
4、根据权利要求1所述的独立主动再生柴油机微粒过滤器***，其特征是：控制器通过数据线与PC数据接口连接。
5、根据权利要求1所述的独立主动再生柴油机微粒过滤器***，其特征是：注射泵通过注射管与回油管连通，注射泵信号端通过信号线与控制器的信号端连接。
6、根据权利要求1所述的独立主动再生柴油机微粒过滤器***，其特征是：注射泵由添加剂储罐、定量注射泵、电控模块、油箱油位增量信号装置组成，定量注射泵与添加剂储罐相匹配，电控模块输出端接定量注射泵、输入端接油箱油位增量信号装置的输出端，油箱油位增量信号装置的检测信号取样端位于添加剂储罐。
7、根据权利要求1所述的独立主动再生柴油机微粒过滤器***，其特征是：控制器的再生控制信号输出到再生控制装置，再生控制装置连接供油管和柴油喷嘴。
8、根据权利要求7所述的独立主动再生柴油机微粒过滤器***，其特征是：再生控制装置由加压器、雾化器、计量器及数据处理电路构成，计量器根据数据处理电路输出的指令计量用油量的大小，且经加压器加压、雾化器雾化后通过油管输送至柴油喷嘴。
9、一种主动再生柴油机微粒过滤器独立再生方法，其特征是：背压传感器、温度传感器将检测到的背压信号、温度信号传输至控制器，当背压压力大于所设定的压力值时，控制器指令再生控制装置11控制再生过程开始，柴油通过供油管及再生控制装置11进入柴油喷嘴，向排气管内喷入柴油燃料，蒸发的燃料蒸气在氧化催化转化器(DOC)载体内“氧化燃烧”放热，使碳化硅壁流式过滤器(DPF)进口的温度迅速提高到400℃或者650℃，点燃碳化硅壁流式过滤器(DPF)内积聚的碳灰，再生开始进行，排气背压随着碳灰的燃烧逐渐下降，此时，控制器检测背压压力、温度参数的变化，控制喷射量及喷射时间以保证再生所需要的工作参数，当背压降至设定的数值时，停止喷射，随着碳灰的继续燃烧完成一次再生过程，整个***构成一个闭环控制***。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102374000A (zh) * 2010-08-10 2012-03-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 自适应控制和诊断的车辆氧化催化器效率模型
CN102654075A (zh) * 2011-03-03 2012-09-05 通用汽车环球科技运作有限责任公司 为避免熄灭的氧化催化器燃烧阈值调整
CN105067496A (zh) * 2015-07-24 2015-11-18 凯龙高科技股份有限公司 一种dpf载体碳载量试验装置
CN108138616A (zh) * 2015-09-29 2018-06-08 开利公司 包括制冷单元和柴油发动机的运输制冷***
CN108350777A (zh) * 2015-09-30 2018-07-31 庄信万丰股份有限公司 汽油颗粒物过滤器
CN108397268A (zh) * 2018-02-24 2018-08-14 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种排气主动再生控制***
CN109162791A (zh) * 2018-09-19 2019-01-08 北京机械设备研究所 一种快装式柴油车废气净化处理装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102374000A (zh) * 2010-08-10 2012-03-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 自适应控制和诊断的车辆氧化催化器效率模型
CN102374000B (zh) * 2010-08-10 2014-08-20 通用汽车环球科技运作有限责任公司 车辆和用于确定氧化催化器效率的用在车辆上的方法
CN102654075A (zh) * 2011-03-03 2012-09-05 通用汽车环球科技运作有限责任公司 为避免熄灭的氧化催化器燃烧阈值调整
CN105067496A (zh) * 2015-07-24 2015-11-18 凯龙高科技股份有限公司 一种dpf载体碳载量试验装置
CN108138616A (zh) * 2015-09-29 2018-06-08 开利公司 包括制冷单元和柴油发动机的运输制冷***
US11053834B2 (en) 2015-09-29 2021-07-06 Carrier Corporation Transportation refrigeration system comprising a refrigeration unit and a diesel engine
CN108350777A (zh) * 2015-09-30 2018-07-31 庄信万丰股份有限公司 汽油颗粒物过滤器
CN108397268A (zh) * 2018-02-24 2018-08-14 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种排气主动再生控制***
CN109162791A (zh) * 2018-09-19 2019-01-08 北京机械设备研究所 一种快装式柴油车废气净化处理装置

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