具有燃料动力燃烧器的排气后处理装置制造方法及图纸

技术编号:5432674 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种用于排气处理装置(46)的后处理燃烧器 (14)。后处理燃烧器可以具有安装构件(50)和连接到所述安装 构件以形成燃烧室(128)的罐(59)。后处理燃烧器还可以具有燃 料喷射器(52)和空气供应管路(96),该燃料喷射器(52)设置 在安装构件中以选择性地喷射燃料到燃烧室中,该空气供应管路 (96)能够向燃烧室供应空气。后处理燃烧器还可以具有点火器(56) 和热电偶(58),该点火器(56)设置在安装构件中以点燃燃料/空 气混合物,该热电偶(58)能够监测所述点燃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种排气处理装置,更具体地,涉及一种用于排气 处理装置的燃料动力燃烧器。
技术介绍
内燃机,包括柴油发动机、汽油发动机、气态燃料动力发动机, 和现有技术中已知的其他发动机,会排出空气污染物的复杂混合物。 空气污染物可以包括气态化合物,例如氮氧化物和一氧化碳,也可 以包括固体颗粒物质,所述固体颗粒物质可以包括未燃的碳颗粒(也 公知为煤烟)。由于日益严峻的环境问题,废气排放标准已经变得更加严格, 并且从发动机排出的颗粒物质和气态化合物的量可以根据发动机的 类型、尺寸,和/或级别进行管制。为了满足这些排放标准,发动机 制造商已执行一种办法,该办法是利用排气处理装置将气态化合物 和颗粒物质从发动机的排气流中去除。排气处理装置通常包括被设 计用于捕获颗粒物质的过滤介质,和用于吸收氮氧化物和/或一氧化 碳或将氮氧化物和/或 一 氧化碳转化为惰性流体的催化剂。然而,使用排气处理装置过长时间会导致颗粒物质在过滤介质 中堆积,由此降低过滤器的功能性并随后降低发动机性能。通过被 称为再生的过程可以将收集到的颗粒物质从过滤器移除。为了开始 过滤器的再生,夹带在过滤器中的颗粒物质的温度必须被提升^ 'j燃 烧临界点之上,在该燃烧临界点,颗粒物质被烧掉。提升颗粒物质 的温度的一种方式是喷射燃料到发动机的排气流中并且点燃被喷射 的燃料。除了再生过滤介质之外,由这种燃料燃烧产生的热也可以 或替代地被选择性地引导到催化剂以改进装置的操作。提高这种加热过程的效率的 一种方式是在燃烧之前和/或燃烧过 程中将喷射的燃料与空气混合。即,均质的空气/燃料混合物在被点 燃时可以产生均匀分布的火焰,该火焰有效地烧掉过滤介质中的颗 粒物质和/或加热催化装置。为了控制这种混合和加热过程,重要的 是对过程进行中混合物的点燃和/或混合物的温度进行检测。ll年1月29日授予Lopez-Crevillen等人的美国专利 No.4987738 (' 738专利)中描述了喷射燃料并点燃所喷射的燃料以 使颗粒过滤器再生的一个例子。具体地,,738专利公开了一种过滤 器,该过滤器中设置有颗粒过滤器。扩散器将过滤器连接到混合室, 混合室又连接到燃烧器。燃料喷射器喷嘴安装在燃烧器中,用于在 再生过程中将燃料喷射到混合室内。由于燃料在压力下通过喷嘴喷 射到混合室中,因此还引导高压空气通过燃烧器和混合室以使燃料 雾化。然后,也安装在燃烧器中的点火器被供应能量以点燃被雾化 的空气-燃料混合物,燃烧混合物结合有计量的排气并且被引导通过 扩散器到过滤器。然后,利用这种被加热的燃料-空气排放混合物烧 弃捕获的颗粒物。尽管,738专利的燃烧器结构可以使装载有颗粒的过滤器适当地 再生,但该燃烧器大且效率低。具体地,由于混合室与燃烧器设备 分离并且顺序地相对于通过燃烧器设备的气流定位,因此混合室会 在车辆的发动机舱或起落架中占据较大的空间。此外,,738专利的 燃烧器结构无法对燃料-空气混合物的点燃或燃烧过程中的温度进行 检测。无法确认点燃、火焰消失或无法监视燃烧过程,该过程没有 通信、观察或提供其低性能的指示从而可能效率低下地或没有效率 地进行。
技术实现思路
本专利技术的燃料燃烧器解决了上述一个或多个问题。 本专利技术的一个方面涉及一种后处理燃烧器。该后处理燃烧器可以 包括安装构件和连接到所述安装构件以形成燃烧室的罐。该后处理5燃烧器还可以包括设置在所述安装构件中以选择性地喷射燃料到所 述燃烧室中的燃料喷射器,和设置在所述安装构件中并且能够向所 述燃烧室供应空气的空气供应管路。该后处理燃烧器还可以包括设 置在所述安装构件中以点燃所述燃料/空气混合物的点火器,和设置 在安装构件中并且能够监测所述点燃的热电偶。本专利技术的另一个方面涉及另一种后处理燃烧器。该后处理燃烧器 也可以包括安装构件和连接到所述安装构件以形成燃烧室的罐。该 后处理燃烧器还可以包括设置在所述安装构件中以选择性地喷射燃 料到所述燃烧室中的燃料喷射器,和设置在所述安装构件中并且能 够向所述燃烧室供应空气的空气供应管路。该后处理燃烧器另外可 以包括设置在所述安装构件中以点燃所述燃料/空气混合物的点火 器,和完全地设置在所述安装构件中以混合所述喷射的燃料和所述 供应的空气的混合器。附图说明图1是根据本专利技术的一种示例性的功率单元的示意图; 图2是示出与图1中的功率单元一起使用的根据本专利技术的一种 示例性的处理装置的分解图3是图2中的排气处理装置的俯视图4A是图2中的排气处理装置的剖视图4B是图2中的排气处理装置的另一个剖视图;和图4C是图2中的排气处理装置的另一个剖视图。具体实施例方式图1示出了具有共轨燃料系统12、吹扫系统(purge system ) 13 和辅助再生系统14的功率单元10。基于本专利技术的目的,功率单元 10被图示并描述为四冲程柴油机。但是,本领域普通技术人员将认 识到,功率单元10可以是任何其他类型的内燃机,例如汽油发动机 或气态燃料动力发动机。功率单元IO可以包括发动机本体16,该发动机本体16至少部分地限定多个燃烧室(未示出)。在所示的实施方式中,功率单元10包括四个燃烧室。但是,可以设想,功率单元 10可以包括更多个或更少个燃烧室,并且燃烧室可以被设置成直 列式结构、V型结构或任何其它适当的机构。同样如图l所示,功率单元10可以包4舌曲轴18,该曲轴18可 旋转地设置在发动机本体16中。连杆(未示出)可以将多个活塞(未 示出)连接到曲轴18,使得每个活塞在各自的燃烧室内的滑动运动 导致曲轴18旋转。类似地,曲轴18旋转可以导致活塞作滑动运动。共轨燃料系统12可以包括协助输送被喷射到每个燃烧室中的加 压燃料的部件。具体地,共轨燃料系统12可以包括能够保持燃料供 应的容器20和能够对燃料进行加压并且经由共轨24将加压燃料引 导至多个燃料喷射器(未示出)的燃料泵送组件22。燃料泵送组件22可以包括一个或多个泵送装置,所述泵送装置 用于增加燃料的压力并且引导一束或多束加压燃料流到共轨24。在 一个例子中,燃料泵送组件22包括串联设置并经由燃料管路30流 体连通的低压源26和高压源28。低压源26可以具体化为传送泵, 其向高压源28提供低压进给。高压源28可以接收低压进给并且使 燃料的压力增加到大约30-300 Mpa的范围。高压源28可以经由燃 料管路32连接到共轨24。 一个或多个过滤元件34,例如粗滤器和 精滤器,可以串联设置在燃料管路32中,以从由燃料泵送组件22 加压的燃料去除碎屑和/或水。低压源26和高压源28中的一个或两个可#:作地连接到功率单 元10并由曲轴18驱动。低压源26和/或高压源28可以本领域普通 技术人员容易想到的任何方式与曲轴18连接,曲轴18旋转导致泵 轴的相应驱动旋转。例如,图1中示出的高压源28的泵驱动轴36 通过齿轮系38连接到曲轴18。但是,可以设想,低压源26和高压 源28中的一个或两个可以替代地一皮电力驱动、液压驱动、气动驱动 或以任何其它适当的方式驱动。还可以设想,共轨燃料系统12可以 替代地具体化为另 一 种形式的燃料系统,例如机械单元燃料喷射器系统,其中,被喷射的燃料的压力在各个喷射器中产生或增大而无 需使用高压源。出于吹扫和/或燃烧目的,吹扫系统13可本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种后处理燃烧器(14),包括: 安装构件(50); 罐(59),其连接到所述安装构件以形成燃烧室(128); 燃料喷射器(52),其设置在所述安装构件中,以选择性地喷射燃料到所述燃烧室中; 空气供应管路(96),其 设置在所述安装构件中并且能够向所述燃烧室供应空气; 点火器(56),其设置在所述安装构件中,以点燃燃料/空气混合物;和 热电偶(58),其能够监测所述点燃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.8.31 US 60/841,219;2006.11.9 US 11/594,8841. 一种后处理燃烧器(14),包括安装构件(50);罐(59),其连接到所述安装构件以形成燃烧室(128);燃料喷射器(52),其设置在所述安装构件中,以选择性地喷射燃料到所述燃烧室中;空气供应管路(96),其设置在所述安装构件中并且能够向所述燃烧室供应空气;点火器(56),其设置在所述安装构件中,以点燃燃料/空气混合物;和热电偶(58),其能够监测所述点燃。2. 根据权利要求1所述的后处理燃烧器,还包括混合器(54), 其完全地设置在所述安装构件中,以混合所述喷射的燃料和所述供 应的空气。3. 根据权利要求2所述的后处理燃烧器,还包括使所述混合器 与所述安装构件对准的销钉(92)。4. 根据权利要求2所述的后处理燃烧器,其特征在于,所述混 合器被压配在所...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·L·米勒T·R·麦克卢尔K·J·卡克卡伊南
申请(专利权)人:卡特彼勒公司
类型:发明
国别省市:US

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