本发明专利技术公开了一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法，包括主过滤器滤芯、副过滤器滤芯、主微波发生器、副微波发生器、压力传感器、温度传感器、二次空气补给器、通道启闭阀门，所述方法分为四个步骤，对应三种工作状态：捕集器正常工作状态、颗粒再生与颗粒捕集同步工作状态、副捕集器再生工作状态。通过两套过滤系统的切换、通道启闭阀门的设计和二次空气补给，根据背压测量信号进行控制等方法，克服现有发动机排气微粒捕集器存在微粒捕集与再生过程一般不能同步进行的缺陷，可实现在微粒捕集的同时，能同步完成微粒再生，并具有微粒捕集与消声降噪的功能。该方法具有捕集器结构紧凑、捕集效率高、操作方便、过程安全有效等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法
本专利技术主要涉及柴油机排气中微粒的捕集及再生处理，具体涉及一种能将柴油机排气微粒捕集与消声降噪功能相结合，并能实现在微粒捕集同时，可同步完成微粒再生过程的实施方法，属于柴油机排气后处理
技术介绍
柴油机微粒排放严重地污染环境并危害人类健康，其净化技术一直是机动车排放控制
研究的热点。微粒捕集器是目前公认的最有效的柴油机微粒后处理技术。当排气流经微粒捕集器时，微粒被滤芯捕集，但随着捕集过程的进行捕集器易被烟尘堵塞，造成柴油机排气阻力增加和动力性及经济性恶化，因此必须及时将捕集的微粒通过氧化燃烧方法以完成再生，目前微粒捕集器的一个技术难题就是再生技术问题。微波加热再生是主动再生技术的一种，对微粒加热具有选择性和均匀性，该方法能量利用率和再生效率均较高，但现有应用方法存在再生与微粒捕集难以同步进行或两者互相影响致使效果不佳等问题。如季永青等的技术专利(CN205370692U)“一种微波加热再生型柴油机颗粒捕集器”虽“采用微波加热技术，针对过滤部中的堵塞微粒进行高温加热，使得堵塞微粒充分燃烧细化进而排出”，但因微粒捕集与再生采用同一系统，再生过程中气流流速过高，外部热量被气流带走，可能会产生微粒不能起燃现象；同时因过滤体径向方向上热量不易传递，边缘颗粒更难起燃，所以存在微粒捕集与过滤体再生同时进行效果不佳问题；又如另一方法是微粒再生时，排气通过转换阀在旁通管和微粒捕集器之间切换，例如吁璇的“柴油机喷油助燃再生微粒捕集器的设计与数值研究”，通过喷油助燃进行微粒的再生，该方法的缺陷是经旁通管的排气存在微粒直接排放问题，也未解决微粒捕集与再生同步进行的问题。
技术实现思路
本专利技术是克服现有发动机排气微粒捕集器存在微粒捕集与再生一般不能同步进行的缺陷，可实现在微粒捕集的同时，同步完成微粒的再生过程的方法，该方法还具有微粒捕集与消声降噪功能有效的组合。根据本专利技术提供的一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法，其特征在于，包括捕集器外壳，所述捕集器外壳左侧固定连接捕集器左侧壁板，所述捕集器外壳右侧固定连接有捕集器右侧壁板，所述捕集器左侧壁板上连接有排气进口管，所述排气进口管右端端部连接有通道启闭阀门，同时右端端部又与一喇叭形通道的左端相连接，所述喇叭型通道右端与副过滤器滤芯相连接，所述排气进口管又穿过多孔隔板，并在捕集器外壳内这部分管段上，均匀开有进口管管壁小孔；所述捕集器外壳内上部偏左连接有主过滤器壳体，所述主过滤器壳体内布置有主过滤器滤芯，所述滤芯采用多孔陶瓷。所述捕集器左侧壁板上连接有主微波发生器，所述捕集器右侧壁板上连接有副微波发生器；所述捕集器外壳的左侧下部连接有二次空气补给器，所述捕集器外壳的上部从左向右依次连接有主过滤器进口压力传感器、温度传感器和排气出口端压力传感器；所述喇叭形通道壁面上连接有副滤芯前压力传感器。一种排气微粒捕集与再生同步处理的方法，其特征在于所述方法的具体步骤为：步骤一：排气经排气进口管高速流入后，通道启闭阀门处于关闭位置，排气不能进入副过滤器滤芯；只能从排气进口管管壁小孔分别流入左侧腔体和中间腔体；流入中间腔体排气也通过多孔隔板进入左侧腔体，排气在左侧腔体中汇集后从主过滤器进口流入，携带颗粒被主过滤器滤芯拦截并被捕集，净化后排气从主过滤器出口经排气出口管排出。步骤二：随捕集颗粒逐渐增多，排气背压不断增加，当背压增加到特定限值，微粒捕集器再生程序启动，受ECU控制，主过滤器滤芯再生程序启动，主微波发生器开始工作，向左侧腔体内发射微波，同时二次空气补给器补给二次空气；同步地，通道启闭阀门顺时针转过约90°转动到打开位置，可使排气流通通道切换，排气从排气进口管右端流经喇叭型通道进入副过滤器滤芯，气流携带颗粒被副过滤器滤芯捕集。步骤三：主过滤器滤芯内微粒不断氧化燃烧被去除，主过滤器滤芯获得再生，当达到经试验确定出的主过滤器滤芯内颗粒再生需要时间，ECU发出信号，切断主微波发生器微波发射和二次空气补给器空气供给，同步地，通道启闭阀门逆时针转过约90°转动到关闭位置，关闭排气与副过滤器滤芯之间的流通通路，使排气流通通道切换到经过主过滤器滤芯，捕集器恢复到正常工作状态；步骤四：副过滤器滤芯经过多次颗粒再生与颗粒捕集同步工作状态，副过滤器滤芯内捕集颗粒逐渐增多使排气阻力不断增加，当副滤芯前压力传感器与排气出口端压力传感器差值所确定排气背压达到限定值，ECU启动副微波发生器发射微波进入右侧腔体，使副过滤器滤芯内颗粒进入再生过程。所述方法又分为三种工作状态：捕集器正常工作状态、颗粒再生与颗粒捕集同步工作状态、副捕集器再生工作状态。上述步骤一对应的是捕集器的正常工作状态；步骤二对应的是颗粒再生与颗粒捕集同步工作状态；步骤四对应的是副捕集器再生工作状态。所述温度传感器起安全保护作用，当检测到捕集器室内温度过高时，通过ECU控制主微波发生器或副微波发生器的急停。本实施例提供的一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法，具有如下有益效果：1.实现了捕集器三种工作状态的切换及控制的准确与有效。本专利技术通过设置两套过滤系统和通道启闭阀门的设计，根据排气背压测定值和温度测定值，准确有效地在捕集器正常工作状态、颗粒再生与颗粒捕集同步工作状态、副捕集器再生工作状态三种工作状态之间进行切换，保证了装置连续稳定运行，而且装置具有的颗粒捕集功能与再生功能得到了有效结合。2.实现了微粒捕集与颗粒再生的同步。传统的微粒捕集器一般不能同时进行微粒捕集及再生，本方法当主过滤器发生堵塞需要再生时，通过切换使排气经过副过滤器，较好解决了上述问题。而且两套捕集系统的设计与切换，具有结构紧凑、操作方便的优点。且过滤体内温度梯度小，再生过程安全有效。3.实现了微粒捕集与消声降噪功能的有效组合。本专利技术在实现了微粒捕集与再生功能的同时，利用排气进口管具有的穿孔管消声结构、多孔特性的过滤体具有的消声功能、多孔隔板和喇叭形通道设计，能有效消除低、中频噪声，装置的一体化设计优化了排气后处理整体系统，使装置拥有降低排放与消声降噪的双重功能。附图说明图1示出了本专利技术实施例提供的一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法的结构示意图。图2为示出了图1中的A-A位置剖切后得到的一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法的横截面示意图。图3为一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法中ECU接受信号进行控制的原理图。图中各标号表示：1排气进口管2捕集器左侧壁板3主过滤器进口通道4主微波发生器5石英玻璃罩6主过滤器进口7主过滤器进口压力传感器8捕集器端板9左侧腔体10主过滤器滤芯11多孔隔板12中间腔体13主过滤器壳体14进口通道堵头15排气出口端压力传感器16温度传感器17主过滤器出口18排气出口管19右侧腔体20副微波发生器21捕集器右侧壁板22副过滤器滤芯23喇叭形通道24通道启闭阀门25二次空气补给器26进口管管壁小孔27出口通道堵头28主过滤本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法，其特征在于，包括捕集器外壳(30)，所述捕集器外壳左侧固定连接捕集器左侧壁板(2)，所述捕集器外壳右侧固定连接有捕集器右侧壁板(21)，所述捕集器左侧壁板上连接有排气进口管(1)，所述排气进口管右端端部连接有通道启闭阀门(24)，同时右端端部又与一喇叭形通道(23)的左端相连接，所述喇叭型通道右端与副过滤器滤芯(22)相连接，所述排气进口管又穿过多孔隔板(11)，并在捕集器外壳内这部分管段上，均匀开有进口管管壁小孔(26)；所述捕集器外壳内上部偏左连接有主过滤器壳体(13)，所述主过滤器壳体内布置有主过滤器滤芯(10)，所述滤芯采用多孔陶瓷。/n
【技术特征摘要】
1.一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法，其特征在于，包括捕集器外壳(30)，所述捕集器外壳左侧固定连接捕集器左侧壁板(2)，所述捕集器外壳右侧固定连接有捕集器右侧壁板(21)，所述捕集器左侧壁板上连接有排气进口管(1)，所述排气进口管右端端部连接有通道启闭阀门(24)，同时右端端部又与一喇叭形通道(23)的左端相连接，所述喇叭型通道右端与副过滤器滤芯(22)相连接，所述排气进口管又穿过多孔隔板(11)，并在捕集器外壳内这部分管段上，均匀开有进口管管壁小孔(26)；所述捕集器外壳内上部偏左连接有主过滤器壳体(13)，所述主过滤器壳体内布置有主过滤器滤芯(10)，所述滤芯采用多孔陶瓷。
2.根据权利要求1所述的一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法，其特征是，所述捕集器左侧壁板(2)上连接有主微波发生器(4)，所述捕集器右侧壁板上连接有副微波发生器(20)；所述捕集器外壳的左侧下部连接有二次空气补给器(25)，所述捕集器外壳(30)的上部从左向右依次连接有主过滤器进口压力传感器(7)、温度传感器(16)和排气出口端压力传感器(15)；所述喇叭形通道(23)壁面上连接有副滤芯前压力传感器(31)。
3.根据权利要求1所述的一种发动机排气微粒捕集与微粒再生的方法，其特征在于所述方法的具体步骤为：
步骤一：排气经排气进口管高速流入后，通道启闭阀门(24)处于关闭位置，排气不能进入副过滤器滤芯(22)；只能从进口管管壁小孔(26)分别流入左侧腔体(9)和中间腔体(12)；流入中间腔体排气也通过多孔隔板(11)进入左侧腔体，排气在左侧腔体中汇集后从主过滤器进口(6)流入，携带颗粒被主过滤器滤芯(10)拦截并被捕集，净化后排气从主过滤器出口(17)经排气出口管(18)排出；
步骤二：随捕集颗粒逐渐增多，排气背压不断增加，当背压增加到...
【专利技术属性】
技术研发人员：王武林，丁传安，王波，杨瑞洪，
申请(专利权)人：扬州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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