一种重型柴油车颗粒捕集器反吹再生装置

摘要

本发明公开了一种重型柴油车颗粒捕集器反吹再生装置，其中柴油发动机通过第一排气管道与氧化催化器的前端连接，氧化催化器的后端与颗粒捕集器的前端连接；颗粒捕集器的后端连接有尾气管道；多孔高压喷头安装在颗粒捕集器的后端；车辆储气罐通过高压气管与多孔高压喷头连接；反吹维护端与氧化催化器连接；第一排气管道、反吹维护端以及尾气管道上均设有第一电磁阀；高压气管上设有第二电磁阀；第一电磁阀、抽气泵以及第二电磁阀均与控制器连接。本发明不仅可以实现自动化反吹再生，并且降低了车主因颗粒捕集器堵塞需要经常去售后店或修理厂的维护频率以及相应的维护费用。

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机颗粒捕集器领域，特别涉及一种重型柴油车颗粒捕集器反吹再生装置。

背景技术

随着国内生产总值的增长，国内的机动车保有量逐渐增加。但随着机动车的增多，机动车所带来的尾气污染问题也日渐显现，有数据显示，机动车颗粒物排放已占总排放量的30％左右。相同排量的发动机，柴油机颗粒物排放为汽油机排放的30～80倍，降低柴油机颗粒物排放对减少“雾霾”现象发生，改善居民健康具有重要的意义。

柴油机颗粒捕集器(DPF)可有效降低柴油机颗粒物排放，其对颗粒物的过滤效率高达95％，目前已经在国内逐步应用。使用DPF时，随着颗粒物的逐渐增加，将使柴油机排气背压增大，进气量减少，最终导致柴油机燃烧恶化，车辆动力性下降，燃油经济性恶化。因此，使用DPF时，需待累积较多颗粒物时即进行颗粒物的清理，即进行DPF的再生。目前常用的再生方式为热再生和人工维护再生。其中热再生主要包括尾管喷射再生、燃烧器再生、电加热器再生、缸内后喷再生等多种方式，热再生无需拆卸DPF即可进行。但由于柴油机故障或使用柴油油品问题，常常导致热再生DPF堵塞，此时，只能通过高压空气反吹或水洗(或添加其他添加剂)等人工维护的方式进行DPF的再生。

水洗再生不会导致DPF载体损坏，再生时的颗粒物去除效率高，除了清理柴油机颗粒物，还可同时清洗难以被热再生掉的灰分。但为了保证颗粒物的清理效率，往往需要将DPF段从车辆上拆卸下来，进行离线维护。由于颗粒捕集器较重，且其上往往带有保温绝热材料，导致每次拆卸维护花费大量的时间，从而影响用户的产品使用。

发明内容

为了克服重型柴油车车主因为车辆颗粒捕集器堵塞，需要经常去车辆售后店或修理厂进行颗粒捕集器的清理维护工作的不足，本发明提供一种重型柴油车颗粒捕集器反吹再生装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种重型柴油车颗粒捕集器反吹再生装置，包括柴油发动机、控制器、车辆储气罐、氧化催化器、颗粒捕集器、反吹维护端和多孔高压喷头；所述柴油发动机通过第一排气管道与所述氧化催化器的前端连接，所述氧化催化器的后端与所述颗粒捕集器的前端连接；所述颗粒捕集器的后端连接有尾气管道；所述多孔高压喷头安装在所述颗粒捕集器的后端；所述车辆储气罐通过高压气管与所述多孔高压喷头连接；所述反吹维护端与所述氧化催化器连接；所述第一排气管道、所述反吹维护端以及所述尾气管道上均设有第一电磁阀；所述高压气管上设有第二电磁阀；所述第一电磁阀、所述抽气泵以及所述第二电磁阀均与所述控制器连接。

可选的，所述反吹维护端包括抽气泵和集尘布袋；所述氧化催化器通过第二排气管道依次连接所述抽气泵和所述集尘布袋。

可选的，所述第二排气管道连接在所述氧化催化器的前端或者后端。

可选的，所述第一电磁阀设置在所述第二排气管道的前端。

可选的，所述氧化催化器的后端与所述颗粒捕集器的前端通过快拆法兰连接。

可选的，所述控制器采用车辆本身ECU控制器或者单独电脑控制板。

可选的，所述多孔高压喷头设置在绕中心轴旋转的支架上，朝水平偏移方向喷射。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

首先，该装置可以进行无拆卸式的在线对颗粒捕集器进行反吹再生，吹扫气体亦主要利用重型柴油车车辆本身的储气罐中的高压气体；其次，该装置主要依靠ECU主动控制进行，不需要驾驶员对其进行过多的操作，具有极大的便利性；最后，该装置极大的降低了驾驶员去售后维护店或汽修厂的频率，降低了售后成本。

附图说明

图1为本发明一种重型柴油车颗粒捕集器反吹再生装置的结构图。

图中，1-柴油发动机；2-控制器；3-车辆储气罐；4-氧化催化器；5-颗粒捕集器；6-第一电磁阀；7-第二电磁阀；8-抽气泵；9-集尘布袋；10-多孔高压喷头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个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组合。

如图1所示，一种重型柴油车颗粒捕集器反吹再生装置，包括柴油发动机1、控制器2、车辆储气罐3、氧化催化器4、颗粒捕集器5、反吹维护端和多孔高压喷头10；柴油发动机1通过第一排气管道与氧化催化器4的前端连接，氧化催化器4的后端与颗粒捕集器5的前端连接；颗粒捕集器5的后端连接有尾气管道；多孔高压喷头10安装在颗粒捕集器5的后端；车辆储气罐3通过高压气管与多孔高压喷头10连接；反吹维护端与氧化催化器4连接；第一排气管道、反吹维护端以及尾气管道上均设有第一电磁阀6；高压气管上设有第二电磁阀7；第一电磁阀6、抽气泵8以及第二电磁阀7均与控制器2连接。

工作原理：当车辆正常驾驶时，柴油发动机1产生的尾气通过第一排气管道进入氧化催化器4，然后进入颗粒捕集器5，最后从尾气管道排出；氧化催化器4的作用主要是提高温度和产生二氧化氮，通过氧化排气中的一氧化碳、碳氢化合物等进行放热。提高温度和产生二氧化氮都是为了后续单元能高效地处理颗粒物，氧化催化器4为整个装置的继续工作提供了至关重要的基础。颗粒捕集器5的主要作用是捕集大部分的颗粒物，可通过调整过滤器内部直通通道的数量来实现，可以根据不同应用对象，采用不同效率的过滤器。当车辆熄火5分钟后，控制器2自动给予反吹再生信号，控制第一排气管道和尾气管道上的第一电磁阀6关闭，控制反吹维护端处的第一电磁阀6开启，控制高压气管上的第二电磁阀7开启，对颗粒捕集器5进行反向吹扫，实现在线式高压反吹再生；当吹扫5～10分钟后(时间根据车辆状况进行调节)或当车辆启动时，控制器2自动给予反吹再生终止信号，控制第一排气管道和尾气管道上的第一电磁阀6开启，控制反吹维护端处的第一电磁阀6关闭，控制高压气管上的第二电磁阀7关闭，反吹再生终止，恢复驾驶模式。

在一个实施例中，反吹维护端包括抽气泵8和集尘布袋9；氧化催化器4通过第二排气管道依次连接抽气泵8和集尘布袋9。

本实施例中，当控制反吹维护端处的第一电磁阀6开启时，同时控制抽气泵8开启，则反吹气体被抽气泵8抽进集尘布袋9，由集尘布袋9进行颗粒物过滤，防止排出污染环境；当控制反吹维护端处的第一电磁阀6关闭时，同时控制抽气泵8关闭。当完成多次反吹再生后，仅需对集尘布袋9进行更换即可。

在一个实施例中，第二排气管道连接在氧化催化器4的前端或者后端。

本实施例中，第二排气管道的前端可以连接在氧化催化器4的前端或者连接在氧化催化器4和颗粒捕集器5之间，即氧化催化器4的后端。

在一个实施例中，第一电磁阀6设置在第二排气管道的前端。

本实施例中，当车辆正常驾驶时，则关闭该第一电磁阀6；当反吹再生工作启动时，则打开该第一电磁阀6。该第一电磁阀6起到隔离反吹维护端与氧化催化器4的作用。

在一个实施例中，第一电磁阀6、抽气泵8以及第二电磁阀7与控制器2连接的线路中分别设置手动开关。

本实施例中，控制器2与第一排气管道上的第一电磁阀6连接的线路上安装手动开关S1，控制器2与尾气管道上的第一电磁阀6连接的线路上安装手动开关S2，控制器2与第二排气管道上的第一电磁阀6连接的线路上安装手动开关S3，控制器2与抽气泵8连接的线路上安装手动开关S4，控制器2与第二电磁阀7连接的线路上安装手动开关S5。当手动开关S1、S2、S3、S4和S5均断开时，需要人工开启和关闭控制反吹再生装置，从而为车主提供了更多的选择，满足颗粒捕集器5不同的反吹再生需求。

在一个实施例中，氧化催化器4的后端与颗粒捕集器5的前端通过快拆法兰连接。

本实施例中，法兰均为快拆法兰，不是螺栓法兰，节省拆装时间。

在一个实施例中，控制器2采用车辆本身ECU控制器或者单独电脑控制板。

本实施例中，控制器2可以采用车辆本身ECU控制器，也可以采用单独电脑控制板。针对新出产的车辆直接对车辆本身ECU控制器中写入ECU控制程序，针对在用车辆则采用额外增加一块电脑控制板进行单独控制。

在一个实施例中，多孔高压喷头10设置在绕中心轴旋转的支架上，朝水平偏移方向喷射。

本实施例中，多孔高压喷头10固定设置在支架上，支架可绕着中心轴旋转，当多孔高压喷头10喷气时，由于其朝水平偏移方向喷射，使得多孔高压喷头10在喷气后挫力的作用下带动支架绕着中心轴旋转，从而使气流可以达到更多的孔道，再生更全面。多孔高压喷头10可以是条状结构，可以采用多个多孔高压喷头10，可以关于中心轴对称设置在支架上，对此不再做具体的限制。

本发明描述一种主要应用于国五、国六重型柴油车上的柴油机颗粒捕集器反吹再生装置，利用车身自带的压缩空气、电磁阀、颗粒捕集器、ECU控制器、各种连接线束及管件等构成，从而实现对柴油机颗粒物进行无拆卸式的维护，增加重型柴油车颗粒捕集器的维护周期，减少维护频率，从而增强国五、国六重型柴油车车主的便捷性以及舒适感。当然，本发明不限于国五、国六重型柴油车。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。