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CN106194360A - 一种可主动再生的尾气净化处理装置及柴油车 - Google Patents

一种可主动再生的尾气净化处理装置及柴油车 Download PDF

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CN106194360A CN201610729404.3A CN201610729404A CN106194360A CN 106194360 A CN106194360 A CN 106194360A CN 201610729404 A CN201610729404 A CN 201610729404A CN 106194360 A CN106194360 A CN 106194360A
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Abstract

本发明涉及一种可主动再生的尾气净化处理装置，包括ECU控制单元和净化壳体，净化壳体内部依尾气的排气方向次分为第一尾气扩散腔、第二尾气净化腔、第三载体再生腔、第四尾气净化腔和第五净化收集容腔，尾气接入口连通第一尾气扩散腔，尾气排出口连通第五净化收集容腔，第二尾气净化腔安装有净化处理尾气DOC载体滤芯，第三载体再生腔安装有再生加热器，第四尾气净化腔安装有净化处理尾气颗粒的DPF滤芯，当第二尾气净化腔、第四尾气净化腔堵塞吸附力下降时，ECU控制单元控制再生加热器升温加热，DOC载体滤芯、DPF滤芯受热再生工作，尾气颗粒高温燃烧成小灰尘排出。

Description

一种可主动再生的尾气净化处理装置及柴油车
技术领域
本发明涉及尾气处理领域，具体涉及一种可主动再生的尾气净化处理装置及柴油车。
背景技术
柴油车在道路运行时，在负载运转过程中由于燃烧不充分会产生大量的黑烟尾气，这些黑烟的主要成分有黑烟颗粒物PM、碳氢化物HC、一氧化碳CO、氮氧化物NOx、硫化物等，其中碳烟颗粒物（PM）大量积聚不仅污染环境，而且碳颗粒物可被人体吸入（主要为PM10)，甚至可进入人体的肺部 （主要为 PM2.5)，影响作业人员的身体健康。
针对于这些污染成分的净化产品可以串联或者自由组合使用，以达到同时净化各种污染物的目的，现在市场上过滤器大致分为如下3类：①柴油车尾气微粒捕集器DPF，主要处理碳烟颗粒（PM），净化率为95%左右；②柴油车氧化型催化器DOC，主要处理有害气体（HC、CO），净化率为70%-90%。 ③柴油车SCR 脱硝系统：选择性催化还原SCR（SelectiveCatalytic Reduction），这是目前国际主流高效去除尾气中NOx 的技术路线：主要针对排气中的NOx ,在一定温度（一般为250℃-450℃）范围内，催化剂将NOx 分解成无害的氮气（N2）和水（H2O）。
上述过滤器虽然都有各自的使用特点，但都缺少再生自我清洗功能，过滤器使用时间长了，就会因碳烟颗粒的堆积，容易出现阻塞现象，降低了净化效率，用户需重新更换新的过滤器，增加了使用成本。
发明内容
为了更好的净化柴油车所排出的尾气，本发明提供一种结构设计合理、可主 动再生DOC+DPF滤芯、净化效果好的尾气净化处理装置，具体技术方案如下：
一种可主动再生的尾气净化处理装置，包括ECU控制单元和净化壳体，净化壳体前端设有尾气接入口，尾气从尾气接入口进入净化壳体进行净化处理后从尾气排出口排出，净化壳体内部依尾气的排气方向次分为第一尾气扩散腔、第二尾气净化腔、第三载体再生腔、第四尾气净化腔和第五净化收集容腔，尾气接入口连通第一尾气扩散腔，尾气排出口连通第五净化收集容腔，第二尾气净化腔安装有净化处理尾气DOC 载体滤芯，第三载体再生腔安装有再生加热器，第四尾气净化腔安装有净化处理尾气颗粒的DPF滤芯，当第二尾气净化腔、第四尾气净化腔堵塞吸附力下降时，ECU控制单元控制再生加热器升温加热，DOC 载体滤芯、DPF滤芯受热再生工作，尾气颗粒高温燃烧成小灰尘排出。
优选的，所述DOC 载体滤芯包括陶瓷载体和贵重金属涂层, 陶瓷载体设有多个通孔, 陶瓷载体表面涂覆贵重金属涂层,温度升温到260℃～400℃时,尾气中的尾气中的HC、CO 催化变成水和CO2, 同时把Nox 分解成氮气和氧气，净化率为80%～90%。
优选的，DPF滤芯内部设有相邻分布的进气孔和排气孔，进气孔和排气孔单向开口且方向相反，进气孔内壁设有壁流式蜂窝陶瓷，壁流式蜂窝陶瓷截留吸附尾气颗粒，再生加热器升温加热后，截留的尾气颗粒燃烧变成更小的灰尘穿过壁流式蜂窝陶瓷从排气孔排出。
优选的，所述ECU控制单元包括主控制模块、压力检测模块和判断模块，压力检测模块通过压力传感器检测第一尾气扩散腔的压力值，并把压力值转化为电信号传输到判断模块，判断模块预设有压力值，当检测到的压力值大于该值时，主控制模块控制再生加热器运作。
优选的，所述再生加热器包括逆变器、电阻加热器、继电器、控制开关，ECU控制单元通过继电器、控制开关控制逆变器、电阻加热器运行。
优选的，ECU控制单元还包括循环工作定时模块，循环工作定时模块通过时间继电器预设有T1时间和T2时间，循环工作定时模块自动计时，尾气经过净化处理 T1时间后，再生加热器启动清洁T2时间，进而再进入下一个循环工作。
优选的，贵重金属涂层为铂或铑或钯的金属涂层。
优选的，第一尾气扩散腔、第三载体再生腔、第五净化收集容腔都安装有压力传感器，第三载体再生腔还安装有温度传感器。
一种柴油车，在尾气排放处安装有上述技术特征的一种可主动再生的尾气净化处理装置。
本发明的有益效果：柴油车所排出尾气进入净化壳体后，经DOC载体滤芯、DPF滤芯双重净化过滤后排出，总净化率达到97%以上，当DOC载体滤芯、DPF滤芯上所积压的尾气颗粒过多时，压力传感器检测到背压压力过大时，ECU控制单元控制再生加热器升温加热，尾气颗粒随温度提高而燃烧氧化成小灰尘随尾气排去，从而清洁了DOC载体滤芯、DPF滤芯，完成再生工作，全过程自动化，不会影响柴油车的正常行驶。
附图说明
图1是本发明的尾气净化处理装置净化尾气时的示意图；
图2是本发明的尾气净化处理装置再生滤芯时的控制原理流程图；
图3是本发明的DPF滤芯的工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明：
在本发明的描述中，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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位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发明的限制。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。
如图1所示，一种可主动再生的尾气净化处理装置，包括ECU控制单元和净化壳体，ECU控制单元采用24V电压驱动，净化壳体前端设有尾气接入口，尾气从尾气接入口进入净化壳体进行净化处理后从尾气排出口排出，净化壳体内部依尾气的排气方向次分为第一尾气扩散腔1、第二尾气净化腔2、第三载体再生腔3、第四尾气净化腔4和第五净化收集容腔5，尾气接入口连通第一尾气扩散腔1，尾气排出口连通第五净化收集容腔5，第二尾气净化腔2安装有净化处理尾气DOC载体滤芯21，第三载体再生腔3安装有再生加热器31，再生加热器31采用220V电压驱动，第四尾气净化腔4安装有净化处理尾气颗粒的DPF滤芯41。
净化尾气时，尾气正向依次从第一尾气扩散腔1、第二尾气净化腔2、第三载体再生腔3、第四尾气净化腔4和第五净化收集容腔5通过，尾气颗粒被截留在DOC载体滤芯21和DPF滤芯41上，当需要再生清洁DOC载体滤芯21和DPF滤芯41时，ECU控制单元控制再生加热器31升温加热，当达到一定温度条件时，
DOC载体滤芯21、DPF滤芯41受热再生工作，尾气颗粒高温燃烧成小灰尘随尾气一起排出。
具体的，所述DOC载体滤芯21包括陶瓷载体和贵重金属涂层,陶瓷载体设有多个通孔, 陶瓷载体表面涂覆贵重金属涂层,贵重金属涂层为铂或铑或钯的金属涂层，温度升温到260℃～400℃时,优选为350℃，尾气中的HC、CO被贵重金属涂层催化变成水和CO2,同时把Nox分解成氮气和氧气，净化率为80%～90%。
具体的，如图3所示，DPF滤芯41内部设有相邻分布的进气孔411和排气孔412，进气孔411和排气孔412单向开口且方向相反，进气孔411内壁设有壁流式蜂窝陶瓷413，壁流式蜂窝陶瓷413截留吸附尾气颗粒，再生加热器31升温加热后，截留的尾气颗粒燃烧变成更小的灰尘穿过壁流式蜂窝陶瓷413从排气孔413排出。
具体的，所述ECU控制单元包括主控制模块、压力检测模块和判断模块，压力检测模块通过压力传感器检测第一尾气扩散腔1的压力值，并把压力值转化为电信号传输到判断模块，判断模块预设有压力值，DOC载体滤芯21和DPF滤芯41上的颗粒堆积物集聚到一定量时，因DOC载体滤芯21和DPF滤芯41堵塞，第一尾气扩散腔1、第三再生腔3内的气压会明显增大，当检测到的压力值大于判断模块预设有压力值时，主控制模块会控制再生加热器31加热，DOC载体滤芯21和DPF滤芯41实现自动清洁。
具体的，所述再生加热器31包括逆变器、电阻加热器、继电器、控制开关，ECU控制单元通过继电器、控制开关控制逆变器运行，逆变器是把直流电能转变成交流电，继电器控制简单，动作迅速，使用寿命也比较长，适合作为主控制模块电控装置电阻加热器快速在第三载体再生腔3内升温加热，第DOC载体滤芯21和DPF滤芯41受热。
具体的，ECU控制单元还包括循环工作定时模块，循环工作定时模块通过
时间继电器预设有T1时间和T2时间，T1时间为净化尾气所需时间，T2时间为清洁滤芯所需时间，循环工作定时模块自动计时，DOC+DPF滤芯再生处理T1时间后，尾气正常通过DOC+DPF滤芯T2 时间，进而再进入下一个DOC+DPF 滤芯再生处理T1，T2时间一到，自动循环回到尾气净化处理工序，从而不断循环实现上述工序，保证DOC载体4和DPF载体10定期定时自动再生，无需人工记录时间，非常方便。
具体的，第一尾气扩散腔1、第三载体再生腔3、第五净化收集容腔5都安装有压力传感器6，压力传感器6可实时监测气压，便于ECU控制单元控制，第三载体再生腔3还安装有温度传感器7，实时观测第三载体再生腔3的温度。
总之，本发明的尾气净化处理装置安装在柴油车上净化尾气时，可主动再生清洁滤芯，无需拆开净化壳体就可把DOC载体滤芯21、DPF滤芯41上堆积的碳颗粒排出，又不影响柴油车行驶，使用方便，操作简单，满足使用需要。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可主动再生的尾气净化处理装置，包括ECU控制单元和净化壳体，净化壳体前端设有尾气接入口，尾气从尾气接入口进入净化壳体进行净化处理后从尾气排出口排出，其特征在于：净化壳体内部依尾气的排气方向次分为第一尾气扩散腔、第二尾气净化腔、第三载体再生腔、第四尾气净化腔和第五净化收集容腔，尾气接入口连通第一尾气扩散腔，尾气排出口连通第五净化收集容腔，第二尾气净化腔安装有净化处理尾气DOC 载体滤芯，第三载体再生腔安装有再生加热器，第四尾气净化腔安装有净化处理尾气颗粒的DPF滤芯，当第二尾气净化腔、第四尾气净化腔堵塞吸附力下降时，ECU控制单元控制再生加热器升温加热，DOC 载体滤芯、DPF滤芯受热再生工作，尾气颗粒高温燃烧成小灰尘排出。
2.根据权利要求 1所述的一种可主动再生的尾气净化处理装置，其特征在于：所述DOC载体滤芯包括陶瓷载体和贵重金属涂层, 陶瓷载体设有多个通孔, 陶瓷载体表面涂覆贵重金属涂层,温度升温到260℃～400℃时,尾气中的尾气中的HC、CO 催化变成水和CO2, 同时把Nox 分解成氮气和氧气，净化率为80%～90%。
3.根据权利要求 1所述的一种可主动再生的尾气净化处理装置，其特征在于：DPF滤芯内部设有相邻分布的进气孔和排气孔，进气孔和排气孔单向开口且方向相反，进气孔内壁设有壁流式蜂窝陶瓷，壁流式蜂窝陶瓷截留吸附尾气颗粒，再生加热器升温加热后，截留的尾气颗粒燃烧变成更小的灰尘穿过壁流式蜂窝陶瓷从排气孔排出。
4.根据权利要求 1所述的一种可主动再生的尾气净化处理装置，其特征在于：所述ECU控制单元包括主控制模块、压力检测模块和判断模块，压力检测模块通过压力传感器检测第一尾气扩散腔的压力值，并把压力值转化为电信号传输到判断模块，判断模块预设有压力值，当检测到的压力值大于该值时，主控制模块控制再生加热器运作。
5.根据权利要求 1所述的一种可主动再生的尾气净化处理装置，其特征在于：所述再生加热器包括逆变器、电阻加热器、继电器、控制开关，ECU控制单元通过继电器、控制开关控制逆变器、电阻加热器运行。
6.根据权利要求 1所述的一种可主动再生的尾气净化处理装置，其特征在于：ECU控制单元还包括循环工作定时模块，循环工作定时模块通过时间继电器预设有T1时间和T2时间，循环工作定时模块自动计时，尾气经过净化处理 T1时间后，再生加热器启动清洁T2时间，进而再进入下一个循环工作。
7.根据权利要求2所述的一种可主动再生的尾气净化处理装置，其特征在于：贵重金属涂层为铂或铑或钯的金属涂层。
8.根据权利要求 1所述的一种可主动再生的尾气净化处理装置，其特征在于：第一尾气扩散腔、第三载体再生腔、第五净化收集容腔都安装有压力传感器，第三载体再生腔还安装有温度传感器。
9.一种柴油车，其特征在于：在尾气排放处安装有上述权利要求1～8任一所述的一种可主动再生的尾气净化处理装置。
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