[发明专利]具有液压致动的空气阀的排气处理系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种排气处理系统，更确切地说，涉及一种具有液压致动的空气阀/气门的排气处理系统。

背景技术

包括柴油机、汽油机、天然气发动机和现有技术已知的其它发动机的内燃机可排放空气污染物的复杂混合物。这些空气污染物由气态组分和固体颗粒物质组成，该固体颗粒物质可能包括称为炭黑的未燃烧的炭颗粒。由于人们日益关注环境，排气排放标准变得更严格，由发动机排放的颗粒物质量可根据发动机的类型、尺寸和/或级别来调节。由发动机制造商已经执行的用于满足排放到环境中的颗粒物质规范的方法在于，通过使用颗粒陷阱来从发动机排气流中除去颗粒物质。颗粒陷阱是一种设计成使颗粒物质陷落其中的过滤器，例如金属网或陶瓷蜂窝体过滤媒介。经过一段时间，颗粒物质可积聚在过滤媒介中，从而降低了过滤器的功能和发动机的性能。

多种再生技术可用于处理积聚的颗粒物质。例如，1992年2月25日授予Arai的美国专利5 090 200(’200专利)描述了一种用于设置在发动机排气管中的颗粒陷阱的再生系统。该再生系统包括设置在颗粒陷阱前面的加热器、使再生空气增压的鼓风机、电磁空气阀以及旁通阀。当颗粒陷阱中的颗粒物质饱和时，旁通阀打开并且加热器打开以启动燃烧。为了便于燃烧颗粒物质，打开鼓风机并根据不同输入来电子地控制空气阀，以便允许增压的再生空气流向运行的加热器。

尽管’200专利所述的再生系统可有效地使颗粒陷阱再生，但该系统可能昂贵且运行成本高。特别地，因为螺线管直接逆着增压空气打开空气阀，所以螺线管必须足够大以克服高压再生空气的力。大的螺线管可能增加再生系统的部件成本，需要复杂且昂贵的控制系统并需要高的电流，这又增加了系统的运行成本并降低了使用该系统的机械的效率。

本发明的排气处理系统的目的在于克服上述的一个或多个问题。

发明内容

一方面，本发明涉及一种排气处理系统。该排气处理系统包括从动力源接收排气流的进气口、从排气流中除去颗粒物质的过滤媒介(介质)和将排气流从过滤媒介导向大气的排气口。该排气处理系统还包括用于提高存在于过滤媒介中的颗粒物质的温度的加热装置、增压(加压)空气供应源和用于选择性地将增压空气导向被加热的颗粒物质的先导式阀。

另一方面，本发明涉及一种处理动力源的排气流的方法。本方法包括将排气流从动力源导向过滤媒介以从排气流中除去颗粒物质、将排气流从过滤媒介导向大气以及提高存在于过滤媒介中的颗粒物质的温度。本方法还包括调节先导流体向空气阀的流动以选择性地将增压空气传递给被加热的颗粒物质。

附图说明

图1是具有示例性公开的排气处理系统的作业机械的示意图；以及

图2是示例性公开的用于图1的排气处理系统的先导作用式空气阀的横截面图。

具体实施方式

图1示出示例性作业机械10，该作业机械具有多个协作完成任务的系统和部件。作业机械10可执行与工业例如采矿、建筑、农业、运输、发电或本领域已知的任意其它工业相关的某些类型的操作。例如，作业机械10可具体为移动式作业机械，如挖掘机、推土机、装载机、反铲机、机动筑路机、自卸卡车或任意其它的土方机械。或者，作业机械10可具体为固定式作业机械，例如发电机组、炉子或其它合适的固定式机械。作业机械10可包括动力源12、进气系统14和排气处理系统16。

动力源12可包括具有多个子系统的内燃机，以产生机械的或电力的能量输出和排气流。例如，动力源12可包括柴油发动机、汽油发动机、气态燃料发动机或本领域已知的任意其它类型的内燃机。动力源12也可包括润滑系统18和燃料系统20。可构想，动力源12可包括附加的和不同的子系统，例如冷却系统、传动系统、导向系统或任意其它合适的系统。

润滑系统18可包括使润滑剂在动力源12的各部分内循环的部件。具体地，润滑系统18可包括泵机构22，该泵机构构造成从机油箱24经由输送管道26抽吸润滑剂并将润滑剂加压到预定的压力水平。泵机构22可具体为变排量泵或定排量泵，该泵以直接或间接的传动构型电力地驱动或联接动力源12。润滑剂例如可以包括机油。润滑系统18可将加压的润滑剂从泵机构22经由流体通道28引导到动力源12的部件，并使润滑剂返回到机油箱24。可在流体通道28中设置止回阀/单向阀31，以提供来自泵机构22的单向流动。