CN106285839A - 一种柴油汽车金属丝球颗粒捕集器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种柴油汽车金属丝球颗粒捕集器，该颗粒捕集器包括与柴油汽车排气管连接的气体入口总成、滤芯总成、气体出口总成、固定在滤芯总成内的金属丝球过滤器、过滤器和滤芯总成之间设有隔热层、气体入口总成内部设有圆锥形铁铬铝过滤网，在位于气体入口总成的下方设置有颗粒收集槽，在颗粒收集槽的侧面设有点火器连接口，在气体入口总成的上方两侧设有压力传感器和温度传感器。本发明的柴油汽车金属丝球颗粒捕集器，具有耐高温、不怕碰撞、阻力低、成本低、节能减排效果明显，特别适合在用柴油汽车、柴油发电机、以柴油机为动力的机械、船舶的排放改造治理以及适合国IV国V新柴油车的应用。
Description
技术领域
本发明涉及采用一种金属丝球制作的过滤器，尤其涉及该过滤器在柴油机、柴油汽车的颗粒捕集器的应用。
背景技术
在汽车尾气处理技术方面，欧美经济发达国家起步比较早，技术比较先进。陶瓷材料具有耐高温、抗腐蚀的特性，多年来蜂窝陶瓷在汽车尾气的后处理装置被广泛采用，汽油汽车的三元催化器采用蜂窝陶瓷为载体，柴油汽车的颗粒捕集器一直以来都采用一种蜂窝陶瓷过滤器，利用蜂窝陶瓷的蜂窝管壁来过滤、储存颗粒，称为壁流式过滤器，过滤效率高达90-95％；当过滤器的颗粒随着车辆行驶的里程逐渐积累，过滤器的阻力逐渐加大，阻力达到20-30Kpa时，车辆的油耗增加并影响动力，需要将过滤器内部的颗粒燃烧掉来恢复过滤器的初始阻力，该方法称为过滤器的再生，再生方法普遍采用喷射柴油对颗粒进行燃烧的方法。采用燃油喷射的壁流式颗粒捕集器的价格比较昂贵，而且捕集器在使用过程的再生所消耗的燃油是车辆燃油消耗的5-6％。我国在汽车尾气处理技术的研发起步比欧美国家晚，目前还是以引进的技术为主，所以，在柴油汽车颗粒捕集器方面仍然只有壁流式过滤器一种材料和方法，别无选择，成本无法降低；使得在国内在用柴油车的改造治理难以得到应用，新车制造也难以接受。我国在用柴油车约3000万辆，大部分都是国I、国II的排放标准，排放污染严重，成为城市污染的主要来源；壁流式颗粒捕集器的价格昂贵无法得到普及应用；我国将对新柴油汽车实行国IV排放标准，汽车厂家对壁流式过滤器的设备价格望而却步，而新标准实施的时间临近，汽车厂家都很矛盾，都希望能够尽快研发出符合中国国情的柴油汽车后处理器的方法及产品。壁流式过滤器的过滤效率高，但也存在阻力比较大、阻力上升快、需要再生的里程短、再生时间长、增加燃油消耗等缺陷。
发明内容
为克服以上存在的问题，本发明提供一种金属丝球过滤器在柴油汽车颗粒捕集器的应用方法，目的是提供一种阻力低、系统结构简单、设备成本和使用成本低、节能效果明显的柴油汽车金属丝球颗粒捕集器。
本发明通过以下颗粒捕集器来实现以上目的：颗粒捕集器包括与柴油汽车排气管连接的气体入口总成、滤芯总成、气体出口总成、固定在滤芯总成内的金属丝球过滤器、过滤器和滤芯总成之间设有隔热层、气体入口总成内部设有圆锥形铁铬铝过滤网。
上述的气体入口总成、滤芯总成、气体出口总成用螺丝和密封圈连接成为一个颗粒捕集器的整体，金属丝球过滤器、隔热层、锥形铁铬铝过滤网均设置于颗粒捕集器内。
为了供给过滤器的再生能源，在位于气体入口总成的下方设置有颗粒收集槽，在颗粒收集槽的侧面设有点火器连接口。
为检测和控制颗粒捕集器的再生，在气体入口总成的上方两侧设有压力传感器和温度传感器。
本发明的柴油汽车金属丝球颗粒捕集器，是当柴油汽车的排气从颗粒捕集器的进气总成经过锥形过滤网进入金属丝球过滤器时，排气以及排气中的颗粒经过金属丝球过滤器，气体从金属丝球的间隙排出，颗粒被金属丝球拦截、吸附在过滤器内部，由于金属丝球过滤器的空隙率比较高，阻力非常小，颗粒容积大，需要再生的里程长，扁形金属丝的比表面积大，过滤效率约80-85％，当过滤器内部储存的颗粒达到一定的量，压力传感器的压力有所增加，需要对过滤器进行再生；由于排气在经过锥形过滤网时，锥形过滤网拦截了一部分颗粒被储存在收集槽内部，作为再生的燃料，在收集槽设有点火器来引燃颗粒，点火器是采用12V10-15A或24V10A的电热丝，由汽车的蓄电池供电，需要再生时，点火器的电源导通，电热丝发热、发红，引燃颗粒燃烧，点火器断电；锥形过滤网和金属丝球的材料都是采用铁铬铝材料，受到火焰的燃烧铁铬铝材料会发红，将吸附在铁铬铝网和丝球表面的颗粒燃烧，颗粒燃烧的热量传递给后面的铁铬铝材料，由于铁铬铝材料的热传导性能好，只要能够将过滤器进气端表面的过滤网和金属丝烧红，过滤器内部的颗粒就会随着燃烧起来，颗粒燃烧后变成CO2和H2O从排气口排出，达到对颗粒的捕集和对过滤器再生的目的。
本发明的柴油汽车金属丝球颗粒捕集器，相比壁流式过滤器，金属丝球过滤器的阻力低了很多；需要再生的里程也比较长，热传导性能好，再生时间短，不消耗能源；单纯作为颗粒捕集，过滤器不需要涂上催化剂，成本低；金属丝球有弹性，不怕碰撞、耐用；金属丝球选取电阻材料如：铁铬铝或镍铬合金，使用温度和陶瓷相近，铁铬铝抗氧化、抗硫性能佳；在再生过程金属丝球不会烧烛并保持弹性；金属丝球的消音效果很好，金属丝球颗粒捕集器可以直接代替汽车的消音器；金属丝球也可以作为氧化剂、还原剂的载体。本发明的柴油汽车金属丝球颗粒捕集器，结构简单、成本低、节能减排效果明显，特别适合在用柴油汽车、柴油发电机、以柴油机为动力的机械、船舶的排放改造治理以及适合国IV国V新柴油车的应用。
附图说明
图1是本发明的柴油汽车金属丝球颗粒捕集器的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的实施例柴油汽车金属丝球颗粒捕集器，包括与柴油汽车排气管连接的气体入口总成1，滤芯总成2，气体出口总成3，固定在滤芯总成内的金属丝球过滤器4，气体入口总成内部设有圆锥形铁铬铝过滤网5。本实施例柴油汽车发动机的功率为45KW，过滤器的尺寸和消音器相近，为了供给过滤器的再生能源，在位于气体入口总成的下方设置有颗粒收集槽6，在颗粒收集槽的侧面设有点火器连接口7，为检测和控制颗粒捕集器的再生，在气体入口总成的上方两侧设有压力传感器8和温度传感器9。
以上只是本发明的柴油汽车金属丝球颗粒捕集器的一个实施例的具体说明但该实施例并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明的技术方案是等效实施或变更，如根据实际需要相应增减辅助装置，也应包含在本发明的保护范围中。
本发明的柴油汽车金属丝球颗粒捕集器结构简单、成本低、阻力低、节能减排效果明显。值得推广应用。
Claims (4)
1.本发明的一种柴油汽车金属丝球颗粒捕集器，其特征在于：所述颗粒捕集器包括与柴油汽车排气管连接的气体入口总成、滤芯总成、气体出口总成、固定在滤芯总成内的金属丝球过滤器、气体入口总成内部设有圆锥形铁铬铝过滤网。
2.根据权利要求1所述的柴油汽车金属丝球颗粒捕集器，其特征在于：上述的气体入口总成、滤芯总成、气体出口总成用螺丝和密封圈连接成为一个颗粒捕集器的整体，金属丝球过滤器、隔热层、锥形铁铬铝过滤网均设置于颗粒捕集器内。
3.根据权利要求1或2所述的柴油汽车金属丝球颗粒捕集器，其特征在于：为了供给过滤器的再生能源，在位于气体入口总成的下方设置有颗粒收集槽，在颗粒收集槽的侧面设有点火器连接口。
4.根据权利要求3所述的柴油汽车金属丝球颗粒捕集器，其特征在于：为检测和控制颗粒捕集器的再生，在气体入口总成的上方两侧设有压力传感器和温度传感器。
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