一种汽油机颗粒捕集器、方法以及汽车技术

一种汽油机颗粒捕集器、方法以及汽车，属于发动机尾气处理技术领域，解决了现有的装置由于排气背压大，导致油耗升高和动力下降的问题。所述捕集器包括尾气收集装置、颗粒物处理装置和尾气排放装置；所述尾气收集装置包括排气管和第一螺旋器；所述颗粒物处理装置包括滤芯、第二螺旋器和负压腔；所述尾气排放装置包括负压腔取气口和文丘里管；所述排气管内设有第一螺旋器；所述滤芯内设有第二螺旋器，所述滤芯两侧均设有负压腔；所述负压腔取气口设在文丘里管上；所述排气管与滤芯连接，所述滤芯与文丘里管连接。与文丘里管连接。与文丘里管连接。

【技术实现步骤摘要】
一种汽油机颗粒捕集器、方法以及汽车


[0001]本专利技术涉及发动机尾气处理
，具体涉及一种汽油机颗粒捕集器、方法以及汽车。

技术介绍

[0002]面对汽油机颗粒物排放法规的加严，目前主流的解决方法为如图1所示的汽油机颗粒捕集器(GPF)其主要以壁流式蜂窝陶瓷为载体，载体体内有很多平行的轴向蜂窝孔道，相邻的两个孔道内一个只有进口开放，另一个只有出口开放。排气从开放的进口孔道流入，通过GPF载体多孔壁面至相邻孔道排出。
[0003]但现有的装置存在的缺陷为：由于排气背压大，导致油耗升高和动力下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决了现有的装置由于排气背压大，导致油耗升高和动力下降的问题。
[0005]本专利技术所述的一种汽油机颗粒捕集器，所述捕集器包括尾气收集装置、颗粒物处理装置和尾气排放装置；
[0006]所述尾气收集装置包括排气管1和第一螺旋器5；
[0007]所述颗粒物处理装置包括滤芯6、第二螺旋器7和负压腔8；
[0008]所述尾气排放装置包括负压腔取气口10和文丘里管11；
[0009]所述排气管1内设有第一螺旋器5；
[0010]所述滤芯6内设有第二螺旋器7，所述滤芯6两侧均设有负压腔8；
[0011]所述负压腔取气口10设在文丘里管11上；
[0012]所述排气管1与滤芯6连接，所述滤芯6与文丘里管11连接。
[0013]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述尾气收集装置还包括新鲜空气进气口2、第一温度传感器3和电磁阀4；
[0014]所述新鲜空气进气口2和第一温度传感器3均设在排气管1上；
[0015]所述新鲜空气进气口2上设有电磁阀4；
[0016]所述电磁阀4是由控制器进行控制。
[0017]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述排气管1温度高于550℃时，电磁阀4将由控制器控制自动打开。
[0018]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述颗粒物处理装置还包括取气管9、双向气泵12、第二温度传感器13、压力传感器14和流速传感器15；
[0019]所述取气管9上设有双向气泵12、第二温度传感器13、压力传感器14和流速传感器15；
[0020]所述取气管9将负压腔8与负压腔取气口10进行连接；
[0021]所述双向气泵12是由控制器进行控制。
[0022]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述取气管9上设有第二温度传感器13、压
力传感器14和流速传感器15能够实时计算出取气管9中的气体流量；
[0023]所述取气管9中的气体流量的计算公式为：
[0024]Q＝v*S*(P*10+1)*(T+20)/(T+t)，式中，Q为排气流量，T为绝对温度，t为温度传感器13测得的气体温度，P为压力传感器14测得的气体压力，V为流速传感器15测得的气体流速。
[0025]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述取气管9中的气体流量是通过发动机排气温度与发动机总排气流量表进行查询获取时，取气管9上不需要设有第二温度传感器13、压力传感器14和流速传感器15。
[0026]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述控制器能够实时监测排气管1中的总气体流量和取气管9中的气体流量；
[0027]当取气管9中的气体流量<排气管1中的总气体流量*0.2时，则双向气泵12开始运行；
[0028]排气管1中的总气体流量*0.2<取气管9中的气体流量<排气管1中的总气体流量*0.3，则双向气泵12停止运行。
[0029]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述尾气排放装置为喇叭口形状的气嘴；
[0030]所述负压腔取气口10为喇叭口形状的气嘴。
[0031]本专利技术所述的一种汽油机颗粒捕集方法，所述是采用上述方法所述的一种汽油机颗粒捕集器实现的，其特征在于，所述方法具体为：
[0032]含有颗粒物的发动机尾气通过第一螺旋器5和第二螺旋器7后，含有颗粒物的发动机尾气由于惯性作用继续呈旋转状态，其中，发动机尾气中的颗粒物将与气流逐渐分离后接触滤芯6，同时由于负压腔8的真空作用使颗粒物吸附在滤芯6上，从而完成发动机尾气中颗粒物的分离。
[0033]本专利技术所述的一种汽车，该汽车内部安装有上述方法所述的汽油机颗粒捕集器。
[0034]本专利技术解决了现有的装置由于排气背压大，导致油耗升高和动力下降的问题。具体有益效果包括：
[0035]1、本专利技术所述的一种汽油机颗粒捕集器，通过侧壁吸附颗粒排放物，有效地解决了由于排气背压小，导致油耗升高和动力下降的问题；
[0036]2、本专利技术所述的一种汽油机颗粒捕集器，当尾气流经文丘里管时，文丘里管最细处压力最小，因此会产生低于滤芯处的压力，同时尾气排放装置的喇叭口的气嘴会进一步加强气嘴出气口附近的负压，使发动机尾气流经桶装滤芯，从而实现形状颗粒物净化；
[0037]3、本专利技术所述的一种汽油机颗粒捕集器，在取气管安装双向气泵，双向气泵在发动机运行期间时刻监测排气管中的总气体流量及取气管中的气体流量，当取气管路中的气体流量<排气管中的总气体流量*0.2时，双向气泵运行，自动调节气泵功率保持，排气管中的总气体流量*0.2<取气管路中的气体流量<排气管中的总气体流量*0.3，则双向气泵停止运行，即保证取气管路中的气体流量在排气中的总气体流量的20％
‑
30％之间，从而保证了颗粒物过滤效果；
[0038]4、本专利技术所述的一种汽油机颗粒捕集器，由于不同发动机工况下颗粒物浓度不同，所述颗粒捕集器可根据发动机工况灵活选择进入取气管路中气体的比例，当发动机尾气中颗粒物浓度高时适当增加进入取气管路中气体的比例，反之则减少比例，实现尾气净
化效果与节能效果的平衡；
[0039]5、本专利技术所述的一种汽油机颗粒捕集器，在排气管安装温度传感器及新鲜空气进气口，并在新鲜空气进气口上安装电磁阀，当排气管温度高于550℃时，自动打开电磁阀，由于喇叭形的负压腔取气口在排气流场中产生的负压，新鲜空气自动进入排气管路，在高温且含有氧气的环境中，滤芯中的颗粒物被燃烧，最终实现清洁功能；
[0040]6、本专利技术所述的一种汽油机颗粒捕集器，可实现滤芯反吹功能，主要功能是将滤芯中的塞物质进行清洁，当发动机每运行1万公里，且排气温度高于650℃时，气泵全速反向泵气，同时新鲜空气进气口的电磁阀打开，反吹出的颗粒物在高温和新鲜空气的作用下被燃烧，防止其进入环境中。
附图说明
[0041]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0042]图1是
技术介绍
所述的GPF过滤颗粒物原理图；
[0043]图2是具体实施方式所述的汽油机颗粒捕集器结构图；
[0044]图3是具体实施方式所述的喇叭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽油机颗粒捕集器，其特征在于，所述捕集器包括尾气收集装置、颗粒物处理装置和尾气排放装置；所述尾气收集装置包括排气管(1)和第一螺旋器(5)；所述颗粒物处理装置包括滤芯(6)、第二螺旋器(7)和负压腔(8)；所述尾气排放装置包括负压腔取气口(10)和文丘里管(11)；所述排气管(1)内设有第一螺旋器(5)；所述滤芯(6)内设有第二螺旋器(7)，所述滤芯(6)两侧均设有负压腔(8)；所述负压腔取气口(10)设在文丘里管(11)上；所述排气管(1)与滤芯(6)连接，所述滤芯(6)与文丘里管(11)连接。2.根据权利要求1所述的一种汽油机颗粒捕集器，其特征在于，所述尾气收集装置还包括新鲜空气进气口(2)、第一温度传感器(3)和电磁阀(4)；所述新鲜空气进气口(2)和第一温度传感器(3)均设在排气管(1)上；所述新鲜空气进气口(2)上设有电磁阀(4)；所述电磁阀(4)是由控制器进行控制。3.根据权利要求2所述的一种汽油机颗粒捕集器，其特征在于，所述排气管(1)温度高于550℃时，电磁阀(4)将由控制器控制自动打开。4.根据权利要求1所述的一种汽油机颗粒捕集器，其特征在于，所述颗粒物处理装置还包括取气管(9)、双向气泵(12)、第二温度传感器(13)、压力传感器(14)和流速传感器(15)；所述取气管(9)上设有双向气泵(12)、第二温度传感器(13)、压力传感器(14)和流速传感器(15)；所述取气管(9)将负压腔(8)与负压腔取气口(10)进行连接；所述双向气泵(12)是由控制器进行控制。5.根据权利要求4所述的一种汽油机颗粒捕集器，其特征在于，所述取气管(9)上设有第二温度传感器(13)、压力传感器(14)和流速传感器(15)能够实时计算出取气管(9)中的气体流量；...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔石柱，马怀阳，张杰，万济录，王鹏安，孙博文，李越星，盛佳强，李健，孙佳侣，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：