[发明专利]产生高温气体的设备和方法、柴油微粒过滤器系统、电子装置以及计算机程序产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种产生高温气体的设备和方法，特别是一种微粒过滤 器的再生、柴油微粒过滤器系统以及相应的电子装置和计算机程序产品。

背景技术

在柴油机中，柴油燃料的燃烧是籍由不同的空气/燃料混合物的自 点火来实现的。如果燃烧不完全，由于氧缺乏，而产生微粒。这种微 粒主要地包括碳（炭黑）、硫酸盐以及不完全燃烧碳氢化合物（HC）。 为过滤出这种微粒，现有技术中已公开了柴油微粒过滤器。

使用柴油微粒过滤器时，通常由于过滤器负荷上升，排气背压 (Abgasgegendruck)上升。因为发动机制造商不容许超过允许的排气背压， 并且不期望产生因过滤器排空所产生的维护费用，所以，对过滤器进行 被动或者主动的再生是必需的。

一般来说，主动式柴油微粒过滤器系统包括“电再生系统”或者“燃 烧器支持系统”，其可以手动地触发再生，或者通过监控排气背压而开环 或者闭环地控制再生的触发。

在现有技术中，燃烧器的通常设计为，其包括具有小开口的喷射器， 以便在燃烧室中雾化燃料，其中，在燃烧室中燃料与燃烧所必需的空气 相混合。这样设计的缺点在于，喷嘴的微小雾化开口可能会因燃烧残留 物而很快结炭，而扰乱燃烧器的运行。例如，当燃烧器关闭时会形成燃 烧残留物。

上述的带有柴油微粒过滤器的燃烧器可参阅DE 42 29 103 A1、DE  35 45 437、DE 42 43 035 A1、DE 101 30 338 A1、DE 101 38 111 A1、DE  102 04 073 A1、DE 198 10 738 C1、DE 3729861 A1、US 4,541,239、DE 200  23 560 U1、DE 100 05 376 A1以及DE 3545437A1。

与本发明最接近的现有技术DE 37 34 197 A1中公开了一种可调节 的燃烧器。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的用于产生高温气体的设备和方法， 特别是用于微粒过滤器的再生，以及柴油微粒过滤器系统以及相应的电 子装置和计算机程序产品。

本发明的目的可通过独立权利要求的技术方案来实现。而在从属权 利要求中则提供了本发明的优选实施方式。

根据本发明一实施方式，其提供了用于产生高温气体的设备，该设 备具有用于燃料燃烧的第一燃烧室以及围绕第一燃烧室的第二燃烧室， 其中，第一燃烧室具有开口端和封闭端，第二燃烧室具有高温气体排放 出口，其设置为与第一燃烧室的封闭端相对。

特别地，本发明实现了用于柴油微粒过滤器的燃烧器，其在相对小 的结构上具有相对高的效率。这是通过将第一燃烧室设置在第二燃烧室 中而实现的。

根据本发明一实施方式，第一燃烧室适于在贫氧条件下燃烧燃料。 因此，提供给第一燃烧室的燃料/空气混合物，其空气燃料比λ<1，即具 有过剩燃料的燃料/空气混合物，其也被指示为“富混合物（fettes  Gemisch）”。

根据本发明一实施方式，第一燃烧室和第二燃烧室是由一个位于另 一个内的两段管道形成的。在该情况下，第一燃烧室完全被第二燃烧室 围绕。

根据本发明一实施方式，在第二燃烧室中形成空气流，其沿着第二 燃烧室高温气体的排放出口的方向流动。优选地，该空气流具有涡流， 使得空气流大约以螺旋状的形式沿着第二燃烧室的外壁内侧流动。这样， 第二燃烧室的外壁被冷却，使得外壁的温度达到运行温度，例如，不超 过300℃。

根据本发明一实施方式，第二燃烧室中的空气流是由偏心设置的空 气供给入口形成的。例如，在第一燃烧室的开口端和第二燃烧室的封闭 端之间，空气供给入口引导进入第二燃烧室中。从第一燃烧室流入第二 燃烧室的燃烧气体被空气供给携带，但不与其充分混合，使得燃烧气体 朝向排放出口沿着空气流按照大概涡流形路线被传送。

根据本发明一实施方式，本发明的设备具有外壳，燃烧空气被携带 经过外壳。其优点在于可以获得特别冷却的外壁.。

根据本发明一实施方式，空气流具有涡流，其与燃烧气体的供给量 基本相同，从第一燃烧室流入第二燃烧室。例如，为了该目的设备可以 是肾形的。该实施方式的优点在于其特别紧凑，并可以降低制造成本。