用于柴油发动机尾气净化处理的低温升温器制造技术

本发明专利技术涉及用于柴油发动机尾气净化处理的低温升温器。所述低温升温器包括：圆筒形的外壳体；设置在所述外壳体侧壁上的进油管和进气管；靠近所述外壳体的入口端设置的预热部，所述预热部包括预热塞和用于安装所述预热塞的预热塞安装部；设置在所述外壳体中部的点火部，所述点火部包括陶瓷点火塞和安装部，并通过所述安装部固定在所述外壳体的侧壁上；和燃烧室。通过利用所述低温升温器，能够使流过其中的柴油发动机排气在低温下、甚至零度以下的温度下快速升高至微粒捕集器再生所需温度，从而实现颗粒捕集器的完全、均匀再生。

Low temperature heater for exhaust purification of diesel engine

The invention relates to a low temperature heater for purifying exhaust gas of diesel engines. The low temperature heater includes a cylindrical shell, an oil pipe and an inlet pipe arranged on the side wall of the shell body, a preheat part near the inlet end of the shell body, and the preheat part including a preheat plug and a preheat plug installation for installing the preheat plug, and a ignition unit located in the middle of the shell body, The ignition part comprises a ceramic ignition plug and an installation part, and is fixed on the side wall of the shell body through the installation part, and the combustion chamber. Through the use of the cryogenic thermostat, the exhaust of the diesel engine which flows through it can rapidly increase to the temperature required for the regeneration of the particulate trap at low temperature or even below zero, thus realizing the complete and uniform regeneration of the particulate trap.

【技术实现步骤摘要】
用于柴油发动机尾气净化处理的低温升温器
本专利技术涉及柴油车尾气净化处理领域。具体地，本专利技术涉及用于使柴油车的尾气升温以对尾气进行净化处理的低温升温器。
技术介绍
柴油发动机是靠燃烧柴油获取能量释放的发动机。柴油机用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸发，而其自燃温度却比汽油低。柴油发动机的优点是扭矩大、经济性能好，因此，广泛应用于大型柴油设备上，尤其适合于载货汽车的使用，例如大功率高速柴油机主要配套重型汽车、大型客车、工程机械、船舶、发电机组等。但是，由于工作压力大，柴油机要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高；另外，柴油机工作粗暴，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬季冷车时起动困难。由于上述特点，以前柴油发动机一般用于大、中型载重货车上。另外，由于柴油发动机比较笨重，升功率指标不如汽油机(转速较低)，噪声、振动较高，炭烟与颗粒(PM)排放比较严重，所以一直以来很少受到轿车的青睐。特别是小型高速柴油发动机的新发展，一批先进的技术，例如电控直喷、共轨、涡轮增压、中冷等技术得以在小型柴油发动机上应用，使原来柴油发动机存在的缺点得到了较好的解决，而柴油机在节能与CO2排放方面的优势，则是包括汽油机在内的所有热力发动机无法取代的，成为“绿色发动机”。不过，由于柴油车的碳烟与颗粒排放比较严重，所以柴油车的应用受到了比较大的限制。柴油发动机排放污染物控制的重点是PM。要减少柴油机微粒排放来满足排放标准和法规的要求，除采用机内净化外还必须同时采用后处理装置，而微粒捕集器(DPF)是目前提出的控制微粒排放的最有效、最具发展前景的后处理技术之一。微粒捕集器能够减少柴油发动机所产生的烟灰达90％以上。捕集到的微粒物质随后通过再生清除。所谓过滤器的再生是指在DPF长期工作中，颗粒捕集器里的颗粒物逐渐增加会引起发动机背压升高，导致发动机性能下降，所以要定期除去沉积的颗粒物，恢复DPF的过滤性能。颗粒捕集器的再生有主动再生和被动再生两种方法：主动再生指的是利用外界能量来提高颗粒捕集器内的温度，使微粒着火燃烧。当颗粒捕集器中的温度达到550℃时，沉积的颗粒物就会氧化燃烧，如果温度达不到550℃，过多的沉积物就会堵塞颗粒捕集器，这时就需要利用外加能源(例如电加热器、燃烧器或发动机操作条件的改变)来提高DPF内的温度，使颗粒物氧化燃烧。被动再生指的是利用燃油添加剂或者催化剂来降低微粒的着火温度，使微粒能在正常的柴油机排气温度下着火燃烧。添加剂(如铈、铁和锶)要以一定的比例加到燃油中，添加剂过多会影响DOC的寿命，但是如果过少，就会导致再生延迟或再生温度升高。2013年5月15日公开的中国专利申请CN103104321A提出了一种柴油发动机排气后处理升温装置及升温方法。在该申请中，使用低温升温器来提升进入DPF的废气的温度，使得累积在DPF中的碳颗粒燃烧，从而使DPF再生。在该申请中，首先利用蓄热体散发的高温热量将空气预热形成过热空气，然后再利用过热空气来预热燃油。然而，在该申请中燃油的雾化并不充分，因此所形成的燃油-空气混合物的燃点较高，导致所需的点火棒温度较高。另外，由于在该申请中的点火棒同时起预热和点火的作用，因此需要长时间保持高温，导致点火棒容易损坏，需要经常更换；并且由于点火棒设置在外护套内部，难以单独更换，从而带来成本增加以及维护不方便等问题。
技术实现思路
鉴于前述问题，本专利技术提出一种用于柴油发动机尾气净化处理的低温升温器，所述低温升温器能够在各种复杂工况、尤其是在低温(甚至是低于零度的温度)条件下使燃油或燃油-空气混合物迅速升温，达到燃油的着火点并使其点燃，从而能够将柴油发动机排气快速升温至DPF再生所需的温度。由于燃油在预热部中被预热，然后和空气充分混合并雾化，所以得到的燃油-空气混合物的燃点低，有利于点燃。此外，由于点火塞直接固定在外壳体上，所以当其因为高温损坏而需要更换时，可以单独拆卸并进行更换，从而提高维护的便捷程度，降低维护成本。上述问题通过以下方案得以解决：在一个方面中，提供一种用于柴油发动机尾气处理的低温升温器。所述低温升温器包括：圆筒形的外壳体，所述外壳体的入口端与柴油车发动机的排气管口连接；设置在所述外壳体侧壁上的进油管和进气管；靠近所述外壳体的入口端设置的预热部，所述预热部包括预热塞和用于安装所述预热塞的预热塞安装部，所述预热部与所述进油管连接，或者与所述进油管和所述进气管连接；设置在所述外壳体中部的点火部，所述点火部包括陶瓷点火塞和安装部，并通过所述安装部固定在所述外壳体的侧壁上；和燃烧室，所述燃烧室的入口端与所述预热部连接，沿排气前进的方向延伸，位于所述点火部前端的点火端经所述安装部伸入所述燃烧室中。通过该低温升温器，能够使经过充分混合的燃油-空气混合物充分雾化并降低其燃点，然后经点火棒点火并燃烧，从而使来自柴油发动机的排气温度迅速升高，直至达到安装在下游的微粒捕集器所需的再生温度。根据前述方面的低温升温器，在所述燃烧室内还设置有喇叭形导管，所述喇叭形导管的一端与所述喷嘴座连接，另一端延伸出多个导管条，所述多个导管条经扩张形成通向所述燃烧室外部的喇叭形导管口。利用该喇叭形导管，能够保护陶瓷点火塞不被新鲜空气吹冷或吹灭，同时也起到引导新鲜空气的作用。根据前述方面的低温升温器，所述预热部还包括：用于吸收和储存来自所述预热棒的热量并将其传递给燃油的蓄热体，所述蓄热体设置在所述预热棒前端的预热端外围，并且包围所述预热端；用于喷出燃油的喷嘴座，所述喷嘴座包括直径较大的固定部和直径较小的、与所述蓄热体相配合的配合部，以及设置在中心位置处用于喷出燃油或燃油-空气混合物的喷嘴口；其中在所述蓄热体的外侧以螺旋方式设置有凹槽，所述凹槽与所述喷嘴座的配合部的内侧表面共同限定用于燃油或燃油-空气混合物的流动通道。利用该预热部，能够使来自进油管的燃油或燃油-空气混合物经预热棒快速预热，并经过喷嘴口喷出，使其充分雾化并将其燃点降低，从而有利于在较低的温度下点燃，实现节能和稳定点燃的优点。根据前述方面的低温升温器，在所述燃烧室的前端还设置有混合室，所述混合室由第一混合室锥管、混合室直管和第二混合室锥管形成，所述第一混合室锥管的较小端与所述燃烧室连接，以引入燃烧所产生的热气流；所述混合室直管的一端与所述第一混合室锥管的较大端连接，另一端与所述第二混合室锥管的较大端连接，以排出经热气流加热的排气。所述混合室用于使经由燃烧产生的热气流与来自排气管的排气充分混合，从而对排气进行加热。根据前述方面的低温升温器，所述进气管与所述预热部连接，并且具有设置在所述喷嘴座内的第一出气口和第二出气口，所述第一出气口通向所述喷嘴座的内腔，与所述喷嘴口连通；所述第二出气口通入所述燃烧室。由于该进气管具有两个出气口，所以一部分空气可以被导入预热部中，与燃油充分混合形成燃油-空气混合物并雾化；另一部空气可以被直接导入燃烧室中，为燃油的燃烧提供额外的氧气，促进燃油-空气混合物的燃烧，从而达到充分燃烧和节省燃油的目的。根据前述方面的低温升温器，在所述雾化室和所述喇叭形导管之间还可以设置有环形的空气挡板，在所述空气挡板中等距设置有多个通气孔。该空气挡板能够降低所引入的新鲜空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柴油发动机尾气处理的低温升温器(100)，其特征在于，所述低温升温器(100)包括：圆筒形的外壳体(101)，所述外壳体(101)的入口端与柴油车发动机的排气管口连接；设置在所述外壳体(101)侧壁上的进油管(102)和进气管(103)；靠近所述外壳体(101)的入口端设置的预热部(104)，所述预热部(104)包括预热塞和用于安装所述预热塞的预热塞安装部，所述预热部(104)与所述进油管(102)连接，或者与所述进油管(102)和所述进气管(103)连接；设置在所述外壳体(101)中部的点火部(105)，所述点火部(105)包括陶瓷点火塞和安装部，并通过所述安装部固定在所述外壳体(101)的侧壁上；和燃烧室(106)，所述燃烧室(106)的入口端与所述预热部(104)连接，沿排气前进的方向延伸，位于所述点火部(105)前端的点火端经所述安装部伸入所述燃烧室(106)中。

【技术特征摘要】
1.一种用于柴油发动机尾气处理的低温升温器(100)，其特征在于，所述低温升温器(100)包括：圆筒形的外壳体(101)，所述外壳体(101)的入口端与柴油车发动机的排气管口连接；设置在所述外壳体(101)侧壁上的进油管(102)和进气管(103)；靠近所述外壳体(101)的入口端设置的预热部(104)，所述预热部(104)包括预热塞和用于安装所述预热塞的预热塞安装部，所述预热部(104)与所述进油管(102)连接，或者与所述进油管(102)和所述进气管(103)连接；设置在所述外壳体(101)中部的点火部(105)，所述点火部(105)包括陶瓷点火塞和安装部，并通过所述安装部固定在所述外壳体(101)的侧壁上；和燃烧室(106)，所述燃烧室(106)的入口端与所述预热部(104)连接，沿排气前进的方向延伸，位于所述点火部(105)前端的点火端经所述安装部伸入所述燃烧室(106)中。2.根据权利要求1所述的低温升温器(100)，其特征在于，在所述燃烧室(106)内还设置有喇叭形导管，所述喇叭形导管的一端与所述喷嘴座(301)连接，另一端延伸出多个导管条，所述多个导管条经扩张形成通向所述燃烧室(106)外部的喇叭形导管口。3.根据权利要求1所述的低温升温器(100)，其特征在于，所述预热部(104)还包括：用于吸收和储存来自所述预热棒的热量并将其传递给燃油的蓄热体(301)，所述蓄热体(301)设置在所述预热棒前端的预热端外围，并且包围所述预热端；用于喷出燃油的喷嘴座，所述喷嘴座包括直径较大的固定部和直径较小的、与所述蓄热体(301)相配合的配合部，以及设置在中心位置处用于喷出燃油或燃油-空气混合物的喷嘴口；其中在所述蓄热体(301)的外侧以螺旋方式设置有凹槽，所述凹槽与所述喷嘴座的配合部的内侧表面共同限定用于燃油或燃油-空气混合物的流动通道。4.根据权利要求1所述的低温升温器(100)，其特征在于，在所述燃烧室(106)的前端还设置有混合室(107)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄黎敏，黄利锦，方学兴，白荣根，
申请(专利权)人：贵州黄帝车辆净化器有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52